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Er³⁺及Er³⁺/Yb³⁺共掺杂YAGG激光陶瓷原料的制备及性能研究

作　者: 董彦珉
导　师: 孙晶
学　校: 长春理工大学
专　业: 物理化学
关键词: Er3+：YAGG Er3+,Yb3+:YAGG 激光陶瓷荧光
分类号: TQ174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

采用溶胶-凝胶低温燃烧法、共沉淀法以及分步沉淀法制备了Er+及Er3+/Yb3+共掺杂YAGG激光陶瓷原料。溶胶-凝胶低温燃烧法制备的样品,通过XRD测试表明其合成温度为1000℃。红外光谱测试表明,在波数为550cm-1-640cm-1的地方出现由YAGG晶格振动所引起的吸收峰。热重-差热测试表明,样品的主要失重发生在40℃-900℃之间,失重率约为47.78%。扫描电镜测试表明粒子呈类球状,粒径约为60nm。荧光光谱测试表明荧光发射的最强峰出现在1530nm左右,是由于铒离子(Er3+)的4I13/2-4I15/2能级跃迁所引起的。镱离子(Yb3+)的掺入提高了荧光强度,证明了Er-Yb能量传递体系。共沉淀法制备的样品,其合成温度为700℃,粒子呈类球状,粒径约为59.87nm,大部分失重发生在20℃-600℃之间,荧光发射位于1530nm附近。分步沉淀法制备的样品,合成温度为1000℃,粒径约为58.85nm,团聚较少。由铒离子(Er3+)的4I13/2-4I15/2能级跃迁所引起荧光发射最强峰位于1530nm附近。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-18
  1.1 引言  8
  1.2 激光  8-12
    1.2.1 激光产生的机理  8-10
    1.2.2 固体激光器  10-11
    1.2.3 固体激光材料  11-12
  1.3 镓代钇铝石榴石及稀土离子  12-15
    1.3.1 镓代钇铝石榴石  12-13
    1.3.2 稀土离子  13-15
  1.4 国内外发展现状  15-16
  1.5 论文的研究目的和内容  16-18
    1.5.1 研究目的  16
    1.5.2 研究内容  16-18
第二章制备激光陶瓷粉体的方法  18-23
  2.1 溶胶-凝胶法  18-19
    2.1.1 基本原理  18
    2.1.2 基本反应  18-19
  2.2 低温燃烧法  19-20
  2.3 共沉淀法  20-21
  2.4 水热法  21-23
第三章溶胶-凝胶低温燃烧法制备Er~(3+)及Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YAGG激光陶瓷原料  23-37
  3.1 实验药品及设备  23-24
  3.2 实验主要过程  24-25
  3.3 表征方法  25-26
    3.3.1 X射线衍射测试  25-26
    3.3.2 红外光谱测试  26
    3.3.3 热重-差热测试  26
    3.3.4 扫描电镜测试  26
    3.3.5 荧光光谱测试  26
  3.4 结果与讨论  26-36
    3.4.1 溶胶-凝胶的转变机理  26-27
    3.4.2 X射线衍射分析  27-28
    3.4.3 红外光谱分析  28-32
    3.4.4 热重-差热分析  32-33
    3.4.5 扫描电镜分析  33-34
    3.4.6 荧光光谱分析  34-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章共沉淀法制备Er~(3+)及Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YAGG激光陶瓷原料  37-46
  4.1 实验药品及设备  37-38
  4.2 实验主要过程  38-39
  4.3 表征方法  39
    4.3.1 X射线衍射测试  39
    4.3.2 红外光谱测试  39
    4.3.3 热重-差热测试  39
    4.3.4 扫描电镜测试  39
    4.3.5 荧光光谱测试  39
  4.4 结果与讨论  39-45
    4.4.1 X射线衍射分析  39-41
    4.4.2 红外光谱分析  41-42
    4.4.3 热重-差热分析  42-43
    4.4.4 扫描电镜分析  43-44
    4.4.5 荧光光谱分析  44-45
  4.5 本章小结  45-46
第五章分步沉淀法制备Er~(3+)及Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YAGG激光陶瓷原料  46-55
  5.1 实验药品及设备  46-47
  5.2 实验主要过程  47-48
  5.3 表征方法  48
    5.3.1 X射线衍射测试  48
    5.3.2 红外光谱测试  48
    5.3.3 热重-差热测试  48
    5.3.4 扫描电镜测试  48
    5.3.5 荧光光谱测试  48
  5.4 结果与讨论  48-54
    5.4.1 实验原理  48-49
    5.4.2 X射线衍射分析  49-50
    5.4.3 红外光谱分析  50-51
    5.4.4 热重-差热分析  51-52
    5.4.5 扫描电镜分析  52-54
    5.4.6 荧光光谱分析  54
  5.5 本章小结  54-55
第六章结论  55-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
附：本人在攻读硕士期间发表的论文  59

Er3+及Er3+/Yb3+共掺杂YAGG激光陶瓷原料的制备及性能研究

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