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《玻璃基质与纳米颗粒相互影响的光谱学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第!"卷!第#$期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析%&'(!"!)&(#$!**!C,J-!CH!!$$"年#$月!!!!!!!!!!!!/*0123&41&*5678/*01236'976'54:4;12&<03!!$$"!玻璃基质与纳米颗粒相互影响的光谱学研究张翔宇#!!!李!林!!高当丽#!郑海荣#"#N陕西师范大学物理学与信息技术学院!陕西西安!C#$$.!!N青海民族学院电子工程与信息科学系!青海西宁!J#$$$C摘!要!通过低温选择激发玻璃陶瓷中的G6A,kFD,h的#@!能级!成功地分开了两种局域环境中FD,h离子的发射谱!使一些频率的发射谱仅来
2、自于晶相!而另一些则仅来自于玻璃相"讨论了玻璃陶瓷中形成玻璃的氧化物和以晶相析出的氟化物之间的相互作用对两种局域环境中FD,h离子的光学性能的影响"结果表明&晶粒较大时!氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的影响减弱!纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响增强'晶粒较小时!氧化物玻璃和晶粒接触面的增加会降低处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光效率!但纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响减弱"晶粒越大!氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光影响越小!发光性能越好"玻璃基质中/:;!的含量能影响两种局域环境的FD,h离子发光效率"关键
3、词!透明氟氧化物玻璃陶瓷'选择激发'光学特性中图分类号!;H,,(H!!文献标识码!9!!!!"#!#$(,".H"I(:447(#$$$-$+",#!$$"$#$-!C,J-$+中!稀土离子的激发态辐射寿命依赖于纳米晶体和纳米晶体引!言的周围环境!此时!纳米晶体材料的有效折射率按照下式进行计算*C+!即!!稀土离子掺杂的氟化物玻璃或晶体由于在制作激光器#$0??$M%"M$$+2$#%M%$D08$#%光放大器等工业中潜在的应用前景!长期以来一直受到人们!!公式中!填充因子M描述的是纳米晶体材料与样品总体的注意"相对其他基质材料!它具有很低的声子能量!无辐积的体积比
4、"稀土离子的能级跃迁辐射寿命作为介质折射率的函数*J+!由方程射跃迁概率小!成为稀土离子掺杂的基质材料中最受关注的!一种"但实际中!仍然存在许多问题!如较难制成损耗光纤!(#!$$!%#G潮湿环境中稳定性差等!因此!最适合稀土离子掺杂的基质,$F@%#$$!0??2!%!$0??,材料仍在寻求中"它不仅要有良好的光学特性!还要有好的成功的描述"其中&,$F@%是电偶极跃迁中的振子强度!!$机械#化学稳定性等!且容易制成棒状#光纤#平面波导等是真空中的波长"各种形状"满足这些条件的一种具有竞争力的材料是氟氧化众所周知!稀土离子能级的荧光寿命可表示为*#$+物玻璃陶瓷$A
5、;%%!氟化物纳晶镶嵌于氧化物玻璃基质中是#这种材料的基本结构!综合了玻璃体和晶体的优点*#-.+"但"/#2/5#$,%(是在实际应用中!由于很难分离两种局域环境的稀土离子的!!当前的研究主要集中在介质对辐射寿命的影响"本文选发射谱!因而降低了其应用价值"取FD,h离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷为研究对象!通过低稀土离子掺杂的纳米晶体与体相晶体相比!其动力学过温选择激发技术!激发G6A,kFD,h的#@!能级!首先成功程有着很大的区别"以前的研究表明!稀土离子掺杂纳米晶的分离了玻璃陶瓷中两种局域环境的FD,h离子发射谱!使体的荧光光谱和在体单晶中相比除了有一个非均匀宽化
6、的背一些频率的发射谱仅来自于晶相!而另一些则仅来自于玻璃景之外!由局域环境决定的能级结构基本与体相晶体中相相"从多声子弛豫引起的无辐射弛豫入手!分析了纳米颗粒同*C+"将稀土离子掺杂的纳米晶体浸没在不同折射率的液体粒径的大小及玻璃基质中/:;的含量对两种局域环境中!!收稿日期!!$$J-##-$.%修订日期!!$$"-$!-$J!基金项目!国家民委科研项目$$"aV$#%!教育部留学回国人员科研启动基金项目$*!$$J+J"$%和青海省科学技术厅项目$!$$J-K-.#+%资助!作者简介!张翔宇!#"J!年生!青海民族学院电子工程与信息科学系讲师!!0-D6:'&U-
7、5L[67M"2&DN1&D"通讯联系人!!0-D6:'&[3L[07M"477>N08>N17第#$期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析!C,"FD,h离子的光学性能的影响"FD,h离子!为此!测量并比较了FD,h离子掺杂的玻璃#玻璃陶瓷和纳米粉三者的发射谱!如图!所示"#!实!验*#$+!在!!透明氟氧化物玻璃陶瓷样品由W&37:7M公司提供玻璃中纳米晶体的平均尺寸约为!$7D!尺寸的大小可以通过改变退火温度来控制!样品的成分包括/:;!!9'!;,!)6!;!G6!;,和FD!;,!FD,h离子在玻璃陶瓷的平均浓度为#($
