稀土離子具有豐富的能級和獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu),因此,選擇合適基質(zhì)材料摻雜稀土離子構(gòu)筑功能性稀土摻雜納米材料已經(jīng)成為當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域比較前沿的研究方向。目前,高濃度稀土離子摻雜是操控納米材料的晶體結(jié)構(gòu)的一種流行的策略,然而高濃度稀土離子摻雜會帶來稀土濃度淬滅效應(yīng),從而降低其發(fā)光性能。另一方面,稀土離子作為一種優(yōu)異的激光激活離子,將其摻雜到非線性光學(xué)材料中會同時改變其激光性能和非線性光學(xué)性能,使稀土摻雜非線性光學(xué)材料成為一種優(yōu)異的激光自倍頻材料。因此,本論文制備得到了幾種典型的稀土摻雜鋇基納米材料,系統(tǒng)地研究了稀土摻雜納米材料的構(gòu)筑機(jī)理,并對其光致發(fā)光和非線性光學(xué)性能進(jìn)行了充分的探索。其主要內(nèi)容如下:(1)選擇碳酸鋇作為第一種基質(zhì)材料:利用簡單水熱合成方法制備得到具有不同結(jié)構(gòu)的稀土摻雜碳酸鋇納米材料。研究發(fā)現(xiàn),少量稀土離子Tb~(3+)摻雜可以同時調(diào)控BaCO_3:x%Tb(x=1、3、5)納米材料的尺寸、形貌和發(fā)光性能。從這些材料的熒光發(fā)射數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),BaCO_3:x%Tb納米材料具有良好的發(fā)光性能,且當(dāng)x=3時,BaCO_3:3%Tb納米材料的發(fā)光最強(qiáng)。從這些材料的激發(fā)譜圖和熒光壽命譜圖發(fā)現(xiàn),主體BaCO_3與摻雜Tb~(3+)之間存在強(qiáng)的發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移。(2)選擇非線性光學(xué)材料偏硼酸鋇作為第二種基質(zhì)材料:利用簡單水熱合成方法,通過調(diào)控溶液的PH,制備得到形貌較好的γ-BaB_2O_4納米線。將γ-BaB_2O_4納米線在不同溫度下(500℃、600℃、700℃和750℃)煅燒,確定γ-BaB_2O_4到β-BaB_2O_4相變的最佳溫度。最終,在溫度為750℃下煅燒,γ-BaB_2O_4納米線成功轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶相β-BaB_2O_4納米棒。對β-BaB_2O_4納米材料進(jìn)行非線性光學(xué)性能表征發(fā)現(xiàn),β-BaB_2O_4在一個寬的光譜范圍內(nèi)(800 nm-1064 nm)產(chǎn)生可調(diào)的二次諧波發(fā)射。然而,β-BaB_2O_4:Tb納米材料的非線性光學(xué)譜圖中沒有出現(xiàn)激光自倍頻信號峰,導(dǎo)致這個結(jié)果的原因可能是由于選擇的稀土離子與材料相位不匹配所致。這些結(jié)果為今后的激光自倍頻材料的研究提供了一定理論與實(shí)驗基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ422;TB383.1
【部分圖文】：

圖 1-3 高溫固相法制備出的納米材料溶膠凝膠法膠凝膠法是一種新興的制備稀土發(fā)光材料的方法[33]。這個方法的優(yōu)可以達(dá)到納米的級別；該方法制備得到的材料發(fā)光性能好，并且需度，最重要的是得到的產(chǎn)品純度較高。雖然這個方法有許多的優(yōu)點(diǎn)的過程中成本相對較高，而且操作比較復(fù)雜，并在合成過程中使用人的身體有害。

圖 1-3 高溫固相法制備出的納米材料溶膠凝膠法膠凝膠法是一種新興的制備稀土發(fā)光材料的方法[33]。這個方法的優(yōu)可以達(dá)到納米的級別；該方法制備得到的材料發(fā)光性能好，并且需度，最重要的是得到的產(chǎn)品純度較高。雖然這個方法有許多的優(yōu)點(diǎn)的過程中成本相對較高，而且操作比較復(fù)雜，并在合成過程中使用人的身體有害。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文中會有大量熱量被釋放出來。制備出來的稀土材料粒徑小，法比較顯著的優(yōu)點(diǎn)。淀法土無機(jī)材料常用的一種“軟化學(xué)”合成法就是共沉淀法[38]。共的控制沉淀條件（PH，攪拌速度和溶液的滴加速度等）。通過制備出大量產(chǎn)物，并且這些產(chǎn)物具有良好的性能。這個合成設(shè)備，所以共沉淀法在以后的應(yīng)用中將會有很大的市場價值量的生產(chǎn)制備，但是得到的產(chǎn)物純度不高，而且不太容易過
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本文編號：2856573