连景宝
硅酸盐通报
利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了Gd2O2S的电子结构及光学性质.能带结构分析表明:Gd2O2S是一种间接带隙的半导体材料,其间接带隙值为3.22 eV,且价带顶和导带底分别位于G点和M点.态密度计算表明价带顶部由O2p和S 3p态杂化而成,导带底部主要由Gd 5d态构成.在对带隙进行1.15 eV的剪刀修正后,通过第一原理方法研究了Gd2O2S的光学性质.计算并分析了Gd2O2S的介电函数、复折射率、吸收系数和透光率.其中,静态折射率的计算值与实验值吻合得很好,Gd2O2S在可见到红外区的理论透光率的计算值为76.5％.
关键词:
Gd2O2S
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第一原理
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电子结构
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光学性质
连景宝
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李晓东
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高铁
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刘志刚
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李继光
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孙旭东
功能材料
以Gd2O3、Pr6O11和H2SO4为原料,通过H2还原法合成不同浓度Pr3+离子掺杂的(Gd1-x,Prx)2O2S闪烁陶瓷粉体.利用DTA-TG-DTG、FT-IR 、XRD、SEM、光致发光(PL)光谱等测试手段对合惩的粉体进行了表征.研究表明,将Gd2O3和Pr6O11与稀H2SO4在100℃加热搅拌,制备出2Gd2O3·(Gd1-x,Prx)2(SO4)3·12H2O前躯体.前驱体在750℃煅烧2h可获得(Gd1-x,Prx)2O2SO4粉体,该粉体在H2气氛下750℃还原1h可以转化为具有疏松和多孔蜂窝状结构的单相(Gd1-x,Prx)2O2S闪烁陶瓷粉体.(Gd1-x,Prx)2O2S粉体在307nm的紫外光激发下呈现绿光发射,主发射峰位于511nm,归属于Pr3+离子的3P0-3H4跃迁.发光强度随Pr3+离子浓度的变化而变化,当Pr3+离子的摩尔分数为1.000%时,粉体具有最高的发光强度.
关键词:
Gd2O2S
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闪烁陶瓷
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H2还原法
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光致发光
连景宝
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梁平
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王秉新
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刘峰
稀土
采用Gd2O3、Pr6O11、H2SO4和尿素为实验原料,通过水热-还原法合成了Gd2O2S∶Pr3+闪烁体粉末.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTr-IR)、热重分析(DTA-TG)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)光谱等手段对合成的粉末进行了表征.研究表明尿素与Gd2(SO4)3的摩尔比(m)对前躯体的物相组成和形貌有很大影响,最佳的m值为2.5.最佳的前躯体在流动的90％ Ar+ 10％ H2气氛中800℃煅烧1h能转变成单相的Gd2O2S粉末.所获得的Gd2O2S粉末呈球形,分散性良好,粒径尺寸约为1μm.在307 nm的紫外光激发下,Gd2O2S∶Pr3+闪烁体粉末的主发射峰位于516 nm,归属于pr3的3 P0-3H4跃迁.在Gd2O2S基质中,pr3+的猝灭浓度为1％(摩尔分数),猝灭机理为电偶极-电四极相互作用引起的.
关键词:
Gd2O2S
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闪烁体粉末
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水热-还原
,
光致发光
