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青岛大学
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[硕士论文] 景贺琳
物理学 青岛大学 2017(学位年度)
摘要:本论文主要对掺杂Yb3+的正磷酸盐YPO4激光晶体的生长工艺以及生长方法进行了阐述,并对生长的晶体进行了表征。也对掺杂Eu3+和Gd3+的YPO4荧光粉的合成、形貌以及光谱特性进行了讨论。
  稀土正磷酸盐不属于一致熔融类晶体,常规的晶体生长方式很难对稀土正磷酸盐晶体进行生长,因此只能采用助熔剂法来进行生长。论文介绍了晶体生长所需装置以及Pb2P2O7和KDP为助熔剂体系通过高温下自发成核的生长方式,并成功生长出片状以及棒状的5at%的Yb:YPO4晶体,并对晶体的生长机制进行了讨论。此外对实验过程中各种实验条件对实验的影响进行了讨论,主要分为:助熔剂的种类、降温程序、杂质以及温场等。
  对5at%的Yb:YPO4晶体进行了相应的表征。在室温下使用Nicolet5700型红外衍射仪测定了5at%的Yb:YPO4晶体的红外光谱,从光谱中证明所生长出的5at%的Yb:YPO4晶体中未掺入助熔剂等杂质。在室温下采用D8 Advance型粉末衍射仪对5at%的Yb:YPO4晶体粉末进行了测试,测试结果表明生长出的晶体为四方晶系磷钇矿结构,并根据测试数据计算了晶胞参数。采用UV-VIS-NIR(Cary500)型分光光度仪测试了5at%的Yb:YPO4晶体的π偏振和σ偏振的吸收谱,并与掺Yb3+其他晶体进行了对比,发现其更适于对温度变化敏感的二极管激光泵浦。
  介绍了荧光粉的制备方法及设备。采用化学共沉淀法成功合成了Re:YPO4(Re=Eu,Gd)荧光粉,并尝试600 oC,800oC,1000oC,1200oC四个不同烧结的温度。在室温下采用D8 Advance型X射线粉末衍射仪对荧光粉的结构进行了分析并计算了晶胞参数,表明合成的荧光粉均为四方晶系磷钇矿结构。通过扫描电子显微镜对合成的荧光粉进行了观察,发现随着温度的提升荧光粉的结晶性有所提高,但存在着团聚现象。采用UV-VIS-NIR(Cary500)型分光光度计对荧光粉进行了荧光光谱测试,确定了Eu:YPO4中Eu3+掺杂浓度为7at%时荧光性能更强,并发现Gd3+离子掺入有助于荧光强度的增加。
摘要:利用提拉法成功生长出了Y0.145Gd0.855Ca4O(BO3)3(Y0.145Gd0.855COB)混晶.对其压电系数和热膨胀系数进行了测量,测得压电系数d26为9 pC/N,计算得到热膨胀系数α11,α22 α33分别为12.97×10-6/℃,5.94×10-6/℃,8.03×10-6/℃.通过与YCa4O(BO3)3和GdCa4O(BO3)3晶体的对比,分析了Re3+半径和Re3+、Ca2+的无序分布对于Y0.145 Gd0.855COB混晶的压电性能和热膨胀性能的影响....
摘要:采用化学共沉淀法在不同温度下制备了YPO4:Re(Re=Eu,Gd)荧光粉;通过X射线粉末衍射分析显示合成的荧光粉为四方磷钇矿结构;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了荧光粉的形貌,晶粒大小在0.2~0.4um之间,XRPD和SEM结果表明,YPO4:Re(Re=Eu,Gd)的最佳烧结温度为1000℃;荧光光谱测试显示样品有3个主要发射峰,最强峰出现在595nm处....
摘要:自行合成Yb:GdxY1-xCOB生长所需要原料,并采用提拉法生长了一系列Yb:GdxY1-xCOB晶体。通过X射线衍射对Yb:GdxY1-xCOB晶体的结构进行了表征。测试了吸收谱和发射谱,并计算了吸收截面和发射截面以及有效荧光寿命。
[专利] 发明专利 CN201510989252.6
青岛大学 2016-04-27
摘要:本发明属于单晶生长技术领域,涉及一种适用于助熔剂法单晶生长的装置,特别是一种稀土掺杂正磷酸盐晶体的助熔剂法生长装置及方法,先将氧化铅和氟化铅混合后压制成圆柱形块状结构得到助熔剂,再将YbPO4和YPO4的混合物放置于内壁的底部并压实,在混合物上面放置助熔剂;然后将上盖拧盖在外壁上密封后将生长装置放置于加热炉内,调节加热炉的温度,先升温至800℃,再依次降温至750℃、700℃、600℃、500℃和室温,晶体生长结束,其采用的装置结构简单,操作方便,成本低,能耗少,能将晶体生长温度降低400℃,减少能源损耗,生长出的晶体尺寸和质量高,减少有毒物质的排放,环境友好。
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