固体中Pr的真空紫外光谱和4f5d组态的研究

摘要

本论文研究真空紫外(VUV)和紫外(UV)光激发下，掺杂在不同基质中的Pr3+4f5d电子组态的跃迁特点，跃迁过程中的各种影响因素；研究不同基质中Pr3+4f5d组态的能级结构变化，讨论影响4f5d组态结构的主要因素。　　通过研究，本论文主要获得以下结论：测量了不同基质中真空紫外和紫外区的激发光谱，对YPO4：Pr3+4f5d组态的理论分析与实验光谱的比较表明，决定固体中Pr3+4f5d组态结构最主要的因素是5d电子受到的晶场作用和4f电子与5d电子之间的库仑作用。　　总结了用多声子弛豫理论拟合4f5d激发下3P0发射强度随温度的变化，估算了YAG：Pr3+中的声子能量hω和4f2←→4f5d跃迁的黄昆因子S。

目录

摘要

第一章绪论

第一节稀土的光谱性质

1.1.1.稀土离子的跃迁特点及其4fn-15d组态的研究现状

1.1.2.量子剪裁

第二节固体中Pr3+4f5d组态的发光特性及其一般理论研究方法

1.2.1.掺杂在不同基质中的Pr3+4f5d组态的发光特性

1.2.2.4f5d组态能级的一般研究方法

第三节本论文的主要工作

第二章实验方法

第一节材料的合成

2.1.1.用共沉淀法制备YAG：Pr3+

2.1.2.用溶胶—凝胶法制备YBO3：Pr3+

2.1.3.用高温固相法制备YPO4：Pr3+

2.1.4.Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷及单晶

第二节样品的分析测试

2.2.1.X射线衍射分析

2.2.2.样品紫外可见荧光分析

2.2.3.样品真空紫外光谱的测定

第三章Pr3+的VUV光谱性质和4f5d组态的研究

第一节1S0能级位于最低4f5d能级之下时Pr3+的VUV光谱性质

3.1.1.在VUV光激发下三种晶体的发射光谱

3.1.2.三种晶体的VUV激发光谱

第二节1S0能级位于最低4f5d能级之上时Pr3+的VUV光谱性质

3.2.1.YAG：Pr3+的激发和发射光谱

3.2.2.YBO3：Pr3+的激发和发射光谱

3.2.3.YPO4：Pr3+的激发和发射光谱

第三节两类Pr3+同时存在于一种材料时的VUV光谱性质

3.3.1.Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷在VUV光激发下的发射光谱

3.3.2.Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷在VUV和UV波段的激发光谱

第四节影响4f5d组态能级结构的主要因素

第五节小结

第四章VUV激发下一些特有现象的分析

第一节YAG：Pr3+中一些现象的分析

4.1.1.窄谱带发射前一步跃迁方式的分析

4.1.2.用无辐射弛豫估算YAG：Pr3+的声子能量、黄昆因子S

第二节Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷中特有现象的分析

第三节小结

第五章结论

参考文献

攻读硕士期间发表文章情况

致谢