掺镱、铥的钼酸盐晶体生长，性能及XRD-Rietveld结构精修

发布时间：2017-10-16 00:19

  本文关键词：掺镱、铥的钼酸盐晶体生长，性能及XRD-Rietveld结构精修

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【摘要】：由于纳米材料的结构特性在光热电磁方面存在诱人前景,使其得到广泛的关注和重视。各种形貌钼酸盐纳米晶的制备为纳米微粒的表面工程提供了科学依据。同时,四钼酸盐晶体结构的高度无序性及双折射自调谐的特殊性质在实现微片超快激光输出方面具有很大潜在优势,成为了激光晶体材料的研究热点。基于此,本文通过对掺镱,铥的钼酸盐晶体生长,光谱性能及晶体空间结构进行研究,取得了如下研究成果:1.使用水热法合成了Yb~(3+),Tm~(3+):Gd_2(MoO_4)_3纳米晶材料,采用Cz提拉法生长了不同浓度的Yb~(3+):BaGd_2(MoO_4)4[x(Yb~(3+))=0.01,0.05,0.10]单晶。2.通过XRD衍射图确认了Yb~(3+),Tm~(3+):Gd_2(MoO_4)_3纳米晶得到三种相结构。对晶体进行Rietveld结构精修,证明了结果的合理性。计算了晶体中各原子的键长键角,确定了晶体空间结构。进行了SEM及HRTEM形貌表征,测量了吸收光谱及荧光光谱,该晶体在1800nm处有较强的荧光发射峰,且随Yb~(3+)浓度增大,发射强度增强。测量了拉曼光谱,Gd_2(MoO_4)_3纳米晶对应的最强拉曼峰出现在866.5 cm-1处。3.通过XRD衍射图确认了Yb~(3+):BaGd_2(MoO_4)_4单晶属单斜晶系,空间种群C2/c。对晶体进行Rietveld结构精修,计算了晶体中各原子键长键角,确定了晶体空间结构。测量了吸收光谱及荧光光谱及荧光寿命,计算了吸收截面及发射截面,表明Yb~(3+):BaGd_2(MoO_4)_4单晶体具有良好的光谱性能。测量了拉曼光谱,BaGd_2(MoO_4)_4晶体的最强拉曼峰位于858.0cm-1处。
【关键词】：Gd_2(MoO_4)_3 BaGd_2(MoO_4)_4 光谱性能 Rietveld结构精修 Yb~(3+) Tm~(3+)
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O782
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 稀土发光材料8-9
• 1.1.1 激光晶体材料8
• 1.1.2 纳米微晶材料8-9
• 1.2 稀土离子的发光特性及研究现状9-11
• 1.3 钼酸盐基质的晶体材料11-13
• 1.4 拉曼晶体材料的研究进展13-14
• 1.5 本文研究目标及内容14-16
• 第二章 材料制备方法、表征及Rietveld全谱拟合原理16-27
• 2.1 稀土发光材料的制备方法16-19
• 2.1.1 高温固相法16-17
• 2.1.2 水热法17-18
• 2.1.3 提拉法18
• 2.1.4 熔盐法18-19
• 2.2 测试表征手段19-23
• 2.2.1 X射线粉末衍射仪(XRD)20
• 2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)20
• 2.2.3 高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)20-21
• 2.2.4 X射线电子能谱(XPS)及X射线能谱仪(EDS)21
• 2.2.5 吸收光谱及荧光光谱21-22
• 2.2.6 拉曼光谱22
• 2.2.7 荧光寿命22-23
• 2.3 Rietveld全谱拟合方法23-27
• 2.3.1 Rietveld全谱拟合的基本原理23-25
• 2.3.2 Rietveld全谱拟合的应用25-27
• 第三章 Yb~(3+),Tm~(3+)共掺的钼酸钆荧光纳米晶制备与性能研究27-36
• 3.1 Yb~(3+),Tm~(3+):Gd_2(MoO_4)_3的制备27-28
• 3.2 Yb~(3+),Tm~(3+):Gd_2(MoO_4)_3的性能表征28-35
• 3.2.1 SEM及HRTEM形貌表征28-29
• 3.2.2 物相分析29-30
• 3.2.3 XRD-Rietveld精修30-34
• 3.2.4 吸收光谱及荧光光谱分析34
• 3.2.5 拉曼光谱分析34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 掺Yb~(3+)的四钼钆钡单晶的制备与性能研究36-47
• 4.1 Yb~(3+):BaGd_2(MoO_4)_4单晶的制备36-37
• 4.2 Yb~(3+):BaGd_2(MoO_4)_4的性能表征37-46
• 4.2.1 物相分析37-39
• 4.2.2 XRD-Rietveld精修39-42
• 4.2.3 吸收光谱及荧光光谱分析42-46
• 4.2.4 拉曼光谱46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 参考文献49-55
• 攻读硕士期间取得成果55-56
• 致谢56

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