碱卤晶体和碱土卤化物晶体电注入及电注入机理

摘要

本工作首次对SrF2：Li+和NaCl：OH-晶体进行电注入着色，并成功地对NaCl、NaCl：K+和KBr晶体进行电注入着色。电注入在晶体中产生大量色心。对着色晶体进行系统光谱观测和分析，提出色心产生和转化机理，为晶体进一步研究和应用奠定基础。为进行比较，对KCl和KBr晶体进行氙离子注入着色。 经点阴极电注入，在SrF2：Li+晶体中产生大量F、M、M+等色心。电注入着色的成功主要得益于晶体中适当的杂质含量、着色温度和电场强度。电注入仅经单步过程，便可获得以往采用其他方法着色并需经多步处理才能产生的多种类色心，更具实用性。电注入产生的色心在室温下是相当稳定的，有利于进一步研究和应用。 经点阴极电注入，在NaCl：OH-晶体中产生大量V、F、R、M、N和胶体等色心。经计算，在晶体中V色心激活能小于F色心激活能，说明在电注入时V色心比F色心更容易产生。据此，提出电注入产生的原型色心是V色心而非以往普遍认为的F色心，而所用独特阳极阵列能使以往认为无法电注入着色的掺负离子晶体得以成功电注入着色。着色晶体中F色心由V色心转化而来，而F聚集色心则来自于F色心聚集。借助测得的电流～时间关系图，更进一步理解电注入着色机理。经点阳极电注入，有效地使NaCl：OH-晶体着色，并在晶体中产生大量V色心。借助算得的V色心激活能和测得的电流～时间关系图，对经此种电注入着色晶体中色心形成提出机理解释。 经点阴极电注入，在NaCl和NaCl：K+晶体中产生大量V、F、N和胶体等色心，在着色KBr晶体中产生大量ML、F、R、M、N、R’、M+和N+等色心。研究结果表明，通电时间越长、所加电压越高，晶体着色越深，且光照也起到调节形成色心种类的作用。借助测得的KBr晶体电流～时间关系图，对此晶体电注入过程有更进一步理解。

目录

文摘

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第一章引言

1.1研究背景

1.2本文的工作

第二章离子晶体色心结构、类型及检测

2.1离子晶体色心的结构

2.2离子晶体色心的类型

2.3离子晶体色心的检测

第三章研究方法

3.1晶体电注入着色

3.2晶体氙离子注入着色

第四章研究结果

4.1电注入着色

4.1.1 KBr晶体

4.1.2 NaCl晶体

4.1.3 SrF2：Li+晶体

4.2氙离子注入着色

第五章结论

参考文献

攻读硕士学位期间完成的学术论文

致谢