溴化钾多晶电注入着色及色心产生与转化机理

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1、摘要利用电注入着色技术，首次对掺氢氧根溴化钾多晶电注入着色，在着色多晶中产生大量色心。对着色多晶进行光谱测量和系统光谱分析，并提出色心产生和转化机理。借助电流～时间曲线，对色心产生过程和机理作出进一步解释。在电注入前多晶吸收光谱上观测到O’、OH。、U、Cu+和02。一V-心吸收光谱带，利用Mollwo．Ivey图，确定出溴化钾基质中Or—V0心室温吸收光谱位置。用点阴极电注入，在掺氢氧根溴化钾多晶中产生大量V2,V3、Cu+、02。一V?、I．2、12和F心。因掺氢氧根溴化钾多晶中含有大量氢氧根离子，用传统电注入方法，不可能将掺氢氧

2、根溴化钾多晶经点阴极电注入着色。是本实验装置的独特石墨颗粒阳极阵列，以及采用恰当注入温度及电压，使V心首先在阳极附近多晶中产生。通过吸收光子，V心转化为F心，所以V心是电注入过程中的原型心，而不是以往普遍认为的F心。由电流～时间曲线可知，各区域电流皆由离子运动和卤离子与阳极阵列交换电子构成．据此解释曲线中各区域形成机理及其与色心产生的密切关系。通过多次研究，获得着色效果最好的条件为温度435oC、电压DC900V和时间100min。用点阳极电注入，在掺氢氧根碘化钾多晶中产生大量V2、V3、Cu+、02。一V-、I’2、12和F心。与用

3、点阴极电注入情况类似，这里F心也是V心经光照转化而来。对经点阳极电注入掺氢氧根溴化钾多晶着色机理提出解释。给出电流～时间曲线，其中各电流区域形成机理与经点阴极电注入情况基本相同。关键词：电注入着色，溴化钾多晶，色心，光谱分析，形成机理ABSTRACTOH'-dopedpotassiumbromidepolycrystalsweresuccessfullycoloredelectrolyticallyforthefirsttimebyusingatechniqueofelectrolyticcoloration，andalotofcol

4、orcenterswereproducedinthecoloredpolycrystals．Spectralmeasurementandanalysiswereperformedsystematicallytothecoloredpolycrystals，andsomespectraweredecomposedreasonably．Byusingmeasuredcurrent-timecurves，processandmechanismofproductionofcolorcenterswerefurtherexplained．Abs

5、orptionspectrumbandsofO。，OH。，U，Cu+and02一Vcenterswereobservedinabsorptionspectrumofpolycrysmlbeforeelectrolysis，hereinapositionofOr—WabsorptionspectrumpeakatroomtemperaturewasdeterminedbyusingaMollwo—Iveyplot．AlotofV2，V3，Cu+，o：--W，I。2，12andFcenterswereproducedinhydroxyl·

6、dopedpotassiumbromidepolycrystalsafterelectrolyticcolorationwithapointedcathode．Becausethehydroxyl-dopedpotassiumbromidepolycrystaiscontainalotofOH。ions，thepolycrystalscannotbecoloredelectrolyticallyusingthetraditionalelectrolysismethod．Withtheuniqueanodematixcomposedof

7、thegraphitegrains，underappropriateelectrolysistemperaturesandvoltage，theVcentersareproducedfirstlyfrompolycrystalregionnearanode．Fcentersareproducedthroughphoto-conversionofVcentersunderillumination．Therefore，theoriginalcenterproducedbyelectrolysisisVcenterandnotpreviou

8、sFcenter．Frommeasuredcurrent-timecurves．itiSknownthatcurrentcomponentsofeachcurrentzoneallconsistSofionicmotio