一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119710926A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411608118.2

    申请日:2024-11-12

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用。所述制备方法为:以LaF3、GdF3、CaF2、SrF2、BaF2和CeF3的单晶颗粒或粉末作为原料,并掺杂Ce离子,研磨均匀后获得基质材料,抽真空,再进行高温烧结,确保基质材料完全化料和排杂,再慢降温,进行晶体生长,降至室温,获得铈离子掺杂的高熵氟化物闪烁晶体。所述高熵氟化物闪烁晶体的化学式为Ce:M1M2CaSrBaF12,其中M1、M2为Y、Lu、Gd、La、Lu、Sc、Ce中任意两种。与现有技术相比,本发明制备的LaGdCaSrBaF12高熵晶体具有较低的声子能量和较小5d能级劈裂,可大大降低Ce3+离子5d能级的无辐射跃迁几率降低。此外无序分布的混合型晶体,还在原子、分子和基团尺度上调控Ce3+离子的局域配位结构,使其达到真正的无序。

    一种Er,Dy共掺氟化铅中红外激光晶体及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114836831B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202210376504.8

    申请日:2022-04-11

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种Er,Dy共掺氟化铅中红外激光晶体及其制备方法与应用,该晶体的化学式为ErxDyyPb1‑x‑yF2,其中x的取值范围为0.02‑0.08,y的取值范围为0.002‑0.01;晶体采用温度梯度法生长,该方法包括以下步骤:(1)以ErF3,DyF3和PbF2单晶颗粒或粉末作为原料,按照化学式ErxDyyPb1‑x‑yF2计算每种原料所需的质量并准确称量;(2)将称量好的原料粉末研磨并混合均匀,然后装入多孔石墨坩埚,并盖上石墨盖;(3)将装好料的多孔石墨坩埚放置在热场中进行抽真空,随后充入保护性气体,升温以确保完全化料和排杂完成,然后降温进行晶体生长,在生长结束后,降至室温,然后取出晶体。与现有技术相比,本发明晶体材料能实现高效中红外激光输出,可应用于遥感、探测、远距离传输和医学等领域。

    一种镨离子掺杂的蓝光及宽带近红外激光晶体制备与应用

    公开(公告)号:CN116254602A

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202211090107.0

    申请日:2022-09-07

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种镨离子掺杂的蓝光及1.1‑1.6微米宽带近红外激光晶体材料及制备与应用,激光晶体包括基质材料与掺杂离子,掺杂离子具体为镱离子和镨离子,其中镱离子的掺杂浓度为1‑8mol%,镨离子的掺杂浓度为0.1‑1mol%;该激光晶体可通过温度梯度法制备得到。与现有技术相比,本发明通过三价镱离子共掺来有效敏化三价镨离子,解决Pr3+离子蓝光激光输出功率和斜效率低,存在严重的自吸收问题及1D2能级无高效可用的泵浦源和1G4能级弱吸收问题,无法实现激光输出的关键科学问题,进而使Pr3+离子获得高效率的可见蓝光及近红外激光晶体的激光输出。实验表明,本发明中的激光晶体可以实现蓝光及1.1‑1.6微米的激光输出,在医疗、科研及光通讯等领域有着重要的应用前景。

    一种铌酸锶钡晶体生长及退火工艺与其相变热释电能量转换应用

    公开(公告)号:CN117779196A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311759958.4

    申请日:2023-12-20

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于热释电材料技术领域,涉及一种铌酸锶钡晶体及其制备方法与应用,制备方法包括:将锶源、钡源、铌源混合,固相烧结,冷等静压,二次烧结,光学浮区法加热,退火,得到铌酸锶钡晶体;其中,所述光学浮区法加热中,升温速率为70‑80℃/min至熔化形成悬浮熔区,晶体生长速率为3‑8mm/h;所述退火中,退火温度为1000‑1200℃,退火时间为8‑12h,退火气氛为空气或氧气。与现有技术相比,本发明中SrxBa1‑xNb2O6晶体材料能实现50~90℃温度范围内废热的电能转换。其相变热释电品质因子相较已有材料最高提升至14.92(μC)2·J‑1·cm‑1·K‑1,且工艺优化后漏电流密度较优化前大幅降低,可应用于废热利用与能源再生等领域。

    一种自封闭复合坩埚生长装置及其应用

    公开(公告)号:CN116240619A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202211090095.1

    申请日:2022-09-07

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种自封闭复合坩埚生长装置及其应用,包括热场与设于热场中的自封闭复合坩埚;其中自封闭复合坩埚包括槽状坩埚托盘、设于坩埚托盘底部且设有籽晶的坩埚底槽,以及倒置设于坩埚底槽上的放料坩埚;放料坩埚外壁与坩埚托盘内壁滑动接触,放料坩埚侧壁上沿周向还开设有液封凹槽,液封凹槽与坩埚托盘内壁共同形成液封槽,液封槽内设有液封介质;坩埚底槽与放料坩埚合围形成晶体生长腔。与现有技术相比,本发明通过自封闭复合坩埚之间的相对滑移可以满足负热膨胀特性晶体生长时体积增大的需求,通过液封凹槽的液封可以防止易挥发性晶体生长时的挥发,以及可避免晶体在生长时容易受到生长环境的污染,和杂质的不必要引入。

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