搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

电子束辐照诱导Bi:α-BaB2O4 单晶近红外宽带发光的研究

赵衡煜 俞平胜 郭鑫 苏良碧 李欣年 方晓明 杨秋红 徐军

引用本文:
Citation:

电子束辐照诱导Bi:α-BaB2O4 单晶近红外宽带发光的研究

赵衡煜, 俞平胜, 郭鑫, 苏良碧, 李欣年, 方晓明, 杨秋红, 徐军

Near-infrared broadband emission spectroscopic properties of Bi: α-BaB2O4 single crystal induced by electron irradiation

Fang Xiao-Ming, Yang Qiu-Hong, Guo Xing, Su Liang-Bi, Zhao Heng-Yu, Yu Ping-Sheng, Li Xin-Nian, Xu Jun
PDF
导出引用
  • 用提拉法技术生长出了Bi:α-BaB2O4单晶,并进行电子束辐照.测定了电子束辐照前后的吸收谱和荧光发射谱.在808 nm波长激光二极管的激发下,电子束辐照后的Bi:α-BaB2O4单晶中观测到了中心波长在1135 nm附近、半高宽为52 nm左右的近红外宽带发光现象.近红外宽带发光的发光中心是Bi+离子.电子束射线起到了将Bi3+和Bi2+还原至一价态
    Bi:α-BaB2O4 crystal samples are grown by the traditional Czochralski method and the obtained samples are irradiated by electron beam. Absorption and emission spectra of the samples are measured at room temperature before and after their electron irradiation. Under 808 nm LD excitation, broadband (FWHM at 52 nm) near-infrared emissions centered at about 1135 nm are observed in electron-irradiated Bi:α-BaB2O4 samples. Both the emissions are believed to be due to Bi+ ions. Electron beam helps to reduce Bi3+ and Bi2+ into univalence. The formation processes in the samples with different radiation doses are not the same, which is primarily discussed in this work.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60778036,60938001,61078053和60908030),中国科学院百人计划和上海市科学技术委员会(批准号:08520704400)资助的课题.
    [1]

    Ogoshi H, Ichino S, Kurotori K 2000 J. Furukawa Rev. 20 17

    [2]

    Yang J H, Dai S X, Wen L, Liu Z P, Hu L L, Jiang Z H 2003 Acta Phys. Sin. 52 514(in Chinese) [杨建虎、戴世勋、温 磊、柳祝平、胡丽丽、姜中宏 2003 物理学报 52 514]

    [3]

    Chen B Y, Lin Y H, Chen D D, Jiang Z H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2374 (in Chinese) [陈炳炎、刘粤惠、陈东丹、姜中宏 2005 物理学报 54 2374]

    [4]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 L279

    [5]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Yang Y, Jiang X W, Zhu C S 2004 Opt. Lett. 29 1998

    [6]

    Wang X J, Xia H P 2006 Acta Phys. Sin. 55 5263 (in Chinese) [王雪俊、夏海平 2006 物理学报 55 5263]

    [7]

    Dianov E M, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Umnikov A A, Gur'yanov A N 2005 Quantum Electon. 35 1083

    [8]

    Razdobreev I, Bigot L, Pureur V, Bouwmans G, Douay M, Jurdyc A M 2006 Appl. Phys. Lett. 90 031103

    [9]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Dianov E M 2007 Opt. Lett. 32 451

    [10]

    Kivisto S, Puustinen J, Guina M, Okhotnikov O G, Dianov E M 2008 Electron. Lett. 44 1456

    [11]

    Rulkov A B, Ferlin A A, Popov S V, Taylor J R, Razdobreev I, Bigot I, Bouwmans G 2007 Opt. Express. 15 5473

    [12]

    Meng X G, Qiu J R, Peng M Y, Chen D P, Zhao Q S, Jiang X W, Zhu C S 2005 Opt. Express 13 1628

    [13]

    Zhou S F, Zhu B, Yang H C, Ye S, Lakshminarayana G, Hao J H, Qiu J R 2008 Adv. Funt. Mater. 18 1407

    [14]

    Sokolov V O, Plotnichenko V G, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 1488

    [15]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Zhu C S 2005 Opt. Lett. 30 2433

    [16]

    Kustov E F, Bulatov L I, Dvoyrin V V, Mashinsky V M 2009 Opt. Lett. 34 1549

    [17]

    Okhrimchuk A G, Btuvia L N, Dianov E M, Lichkova N V, Zagorodnev V N, Boldyrev K N 2008 Opt. Lett. 33 2182

    [18]

    Peng M Y, Sprenger B, Schmidt M A, Schwefel H G L, Wondraczek L 2010 Opt. Express 18 12852

    [19]

    Su L B, Yu J, Zhou P, Li H J, Zheng L H, Yang Y, Wu F, Xia H P, Xu J 2009 Opt. Lett. 34 2504

    [20]

    Zhou P, Su L B, Li H J, Yu J, Zheng L H, Yang Q H, Xu J 2010 Acta Phys. Sin. 59 2827 (in Chinese) [周 朋、 苏良碧、李红军、喻 军、郑丽和、杨秋红、徐 军 2010 物理学报 59 2827]

    [21]

    Zhou G Q, Xu J, Chen X D 1998 J. Crystal Growth. 191 517

    [22]

    Yu J, Zhou P, Zhao H Y, Wu F, Xia H P, Su L B, Xu J 2010 Acta Phys. Sin. 59 3538 (in Chinese) [喻 军、周 朋、赵衡煜、吴 峰、夏海平、苏良碧、徐 军 2010 物理学报 59 3538]

    [23]

    Blasse G, Meijerink A, Nomes M, Zuidema J 1994 J. Phys. Chem. Solids 55 171

    [24]

    Srivastava A M 1998 J. Lumin. 78 239

    [25]

    Novoselov A, Yoshikawa A, Nikl M, Pejchal J, Fukuda T 2006 J. Cryst. Growth 292 236

    [26]

    Blasse G, Bril A 1968 J. Chem. Phys. 48 217

    [27]

    Srivastava A M 1998 J. Lumin. 78 239

    [28]

    Dvoyrin V V, Kir'yanov A V, Mashinsky V M, Medvedkov O I, Umnikov A A, Guryanov A N, Dianov E M 2010 IEEE J. Quantum Elect. 46 182

    [29]

    Shannon R D 1976 Acta Cryst. A 2 751

    [30]

    Xu J, Zhao H Y, Su L B, Yu J, Zhou P, Tang H L, Zheng L H, Li H J 2010 Opt. Express. 18 3385

    [31]

    Zhou N, Qiao D J 2002 Materials Dynamics Under Pulse Beam Radiation (Beijing: China National Defence Industry Press) p495—498 (in Chinese) [周 南、乔登江 2002 脉冲束辐照材料动力学 (北京: 国防工业出版社) 第495—498页]

  • [1]

    Ogoshi H, Ichino S, Kurotori K 2000 J. Furukawa Rev. 20 17

    [2]

    Yang J H, Dai S X, Wen L, Liu Z P, Hu L L, Jiang Z H 2003 Acta Phys. Sin. 52 514(in Chinese) [杨建虎、戴世勋、温 磊、柳祝平、胡丽丽、姜中宏 2003 物理学报 52 514]

    [3]

    Chen B Y, Lin Y H, Chen D D, Jiang Z H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2374 (in Chinese) [陈炳炎、刘粤惠、陈东丹、姜中宏 2005 物理学报 54 2374]

    [4]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 L279

    [5]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Yang Y, Jiang X W, Zhu C S 2004 Opt. Lett. 29 1998

    [6]

    Wang X J, Xia H P 2006 Acta Phys. Sin. 55 5263 (in Chinese) [王雪俊、夏海平 2006 物理学报 55 5263]

    [7]

    Dianov E M, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Umnikov A A, Gur'yanov A N 2005 Quantum Electon. 35 1083

    [8]

    Razdobreev I, Bigot L, Pureur V, Bouwmans G, Douay M, Jurdyc A M 2006 Appl. Phys. Lett. 90 031103

    [9]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Dianov E M 2007 Opt. Lett. 32 451

    [10]

    Kivisto S, Puustinen J, Guina M, Okhotnikov O G, Dianov E M 2008 Electron. Lett. 44 1456

    [11]

    Rulkov A B, Ferlin A A, Popov S V, Taylor J R, Razdobreev I, Bigot I, Bouwmans G 2007 Opt. Express. 15 5473

    [12]

    Meng X G, Qiu J R, Peng M Y, Chen D P, Zhao Q S, Jiang X W, Zhu C S 2005 Opt. Express 13 1628

    [13]

    Zhou S F, Zhu B, Yang H C, Ye S, Lakshminarayana G, Hao J H, Qiu J R 2008 Adv. Funt. Mater. 18 1407

    [14]

    Sokolov V O, Plotnichenko V G, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 1488

    [15]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Zhu C S 2005 Opt. Lett. 30 2433

    [16]

    Kustov E F, Bulatov L I, Dvoyrin V V, Mashinsky V M 2009 Opt. Lett. 34 1549

    [17]

    Okhrimchuk A G, Btuvia L N, Dianov E M, Lichkova N V, Zagorodnev V N, Boldyrev K N 2008 Opt. Lett. 33 2182

    [18]

    Peng M Y, Sprenger B, Schmidt M A, Schwefel H G L, Wondraczek L 2010 Opt. Express 18 12852

    [19]

    Su L B, Yu J, Zhou P, Li H J, Zheng L H, Yang Y, Wu F, Xia H P, Xu J 2009 Opt. Lett. 34 2504

    [20]

    Zhou P, Su L B, Li H J, Yu J, Zheng L H, Yang Q H, Xu J 2010 Acta Phys. Sin. 59 2827 (in Chinese) [周 朋、 苏良碧、李红军、喻 军、郑丽和、杨秋红、徐 军 2010 物理学报 59 2827]

    [21]

    Zhou G Q, Xu J, Chen X D 1998 J. Crystal Growth. 191 517

    [22]

    Yu J, Zhou P, Zhao H Y, Wu F, Xia H P, Su L B, Xu J 2010 Acta Phys. Sin. 59 3538 (in Chinese) [喻 军、周 朋、赵衡煜、吴 峰、夏海平、苏良碧、徐 军 2010 物理学报 59 3538]

    [23]

    Blasse G, Meijerink A, Nomes M, Zuidema J 1994 J. Phys. Chem. Solids 55 171

    [24]

    Srivastava A M 1998 J. Lumin. 78 239

    [25]

    Novoselov A, Yoshikawa A, Nikl M, Pejchal J, Fukuda T 2006 J. Cryst. Growth 292 236

    [26]

    Blasse G, Bril A 1968 J. Chem. Phys. 48 217

    [27]

    Srivastava A M 1998 J. Lumin. 78 239

    [28]

    Dvoyrin V V, Kir'yanov A V, Mashinsky V M, Medvedkov O I, Umnikov A A, Guryanov A N, Dianov E M 2010 IEEE J. Quantum Elect. 46 182

    [29]

    Shannon R D 1976 Acta Cryst. A 2 751

    [30]

    Xu J, Zhao H Y, Su L B, Yu J, Zhou P, Tang H L, Zheng L H, Li H J 2010 Opt. Express. 18 3385

    [31]

    Zhou N, Qiao D J 2002 Materials Dynamics Under Pulse Beam Radiation (Beijing: China National Defence Industry Press) p495—498 (in Chinese) [周 南、乔登江 2002 脉冲束辐照材料动力学 (北京: 国防工业出版社) 第495—498页]

  • [1] 李然然, 张一帆, 殷玉鹏, 渡边英雄, 韩文妥, 易晓鸥, 刘平平, 张高伟, 詹倩, 万发荣. 注氢纯铝中间隙型位错环一维迁移现象的原位观察. 物理学报, 2022, 71(1): 016102. doi: 10.7498/aps.71.20211229
    [2] 周书星, 方仁凤, 魏彦锋, 陈传亮, 曹文彧, 张欣, 艾立鹍, 李豫东, 郭旗. 磷化铟高电子迁移率晶体管外延结构材料抗电子辐照加固设计. 物理学报, 2022, 71(3): 037202. doi: 10.7498/aps.71.20211265
    [3] 高旭东, 杨得草, 魏雯静, 李公平. 电子束对ZnO和TiO2辐照损伤的模拟计算. 物理学报, 2021, 70(23): 234101. doi: 10.7498/aps.70.20211223
    [4] 李然然, 张一帆, 殷玉鹏, 渡边英雄, 韩文妥, 易晓鸥, 刘平平, 张高伟, 詹倩, 万发荣. 注氢纯铝中间隙型位错环一维迁移现象的原位观察. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211229
    [5] 周书星, 方仁风, 魏彦锋, 陈传亮, 曹文彧, 张欣, 艾立鹍, 李豫东, 郭旗. InP HEMT外延结构材料抗电子辐照加固设计研究. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211265
    [6] 杜玉峰, 崔丽娟, 李金升, 李然然, 万发荣. 铝中气泡在电子束辐照下的异常放热现象. 物理学报, 2018, 67(21): 216101. doi: 10.7498/aps.67.20181140
    [7] 李杰, 高进, 万发荣. 电子束辐照下的注氘铝的结构变化. 物理学报, 2016, 65(2): 026102. doi: 10.7498/aps.65.026102
    [8] 吴学科, 黄伟其, 董泰阁, 王刚, 刘世荣, 秦朝介. 热退火、激光束和电子束等作用对纳米硅制备及其局域态发光特性的影响. 物理学报, 2016, 65(10): 104202. doi: 10.7498/aps.65.104202
    [9] 陈丹丹, 徐飞, 曹汝楠, 蒋最敏, 马忠权, 杨洁, 杜汇伟, 洪峰. 铒铥共掺氧化锌薄膜近红外宽带发射及变温行为的研究. 物理学报, 2015, 64(4): 047104. doi: 10.7498/aps.64.047104
    [10] 玛丽娅, 李豫东, 郭旗, 艾尔肯, 王海娇, 曾骏哲. In0.53Ga0.47As/InP量子阱与体材料的1 MeV电子束辐照光致发光谱研究. 物理学报, 2015, 64(15): 154217. doi: 10.7498/aps.64.154217
    [11] 钟勉, 杨亮, 任玮, 向霞, 刘翔, 练友运, 徐世珍, 郭德成, 郑万国, 袁晓东. 高功率脉冲电子束辐照SiO2的光学和激光损伤性能. 物理学报, 2014, 63(24): 246103. doi: 10.7498/aps.63.246103
    [12] 周大成, 刘志亮, 宋志国, 杨正文, 何禧佳, 王荣飞, 焦清, 邱建备. 铋离子掺杂RO-Al2O3-SiO2玻璃近红外超宽带发光性质. 物理学报, 2012, 61(12): 127802. doi: 10.7498/aps.61.127802
    [13] 李论雄, 苏江滨, 吴燕, 朱贤方, 王占国. 电子束诱导单壁碳纳米管不稳定的新观察. 物理学报, 2012, 61(3): 036401. doi: 10.7498/aps.61.036401
    [14] 喻军, 周朋, 赵衡煜, 吴锋, 夏海平, 苏良碧, 徐军. γ射线辐照诱导Bi:α-BaB2O4单晶近红外宽带发光的研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3538-3541. doi: 10.7498/aps.59.3538
    [15] 王彦, 沈波, Dierre Benjamin, Sekiguchi Takashi, 许福军. 氢化作用对低能电子束辐照下GaN发光演变的影响. 物理学报, 2009, 58(11): 7864-7868. doi: 10.7498/aps.58.7864
    [16] 关庆丰, 陈 波, 张庆瑜, 董 闯, 邹广田. 强流脉冲电子束辐照下单晶铝中的堆垛层错四面体. 物理学报, 2008, 57(1): 392-397. doi: 10.7498/aps.57.392
    [17] 王雪俊, 夏海平. GeO2-Bi2O3-MOx(MOx=WO3, BaO)玻璃近红外超宽带发光的研究. 物理学报, 2007, 56(5): 2725-2730. doi: 10.7498/aps.56.2725
    [18] 张涛, 万良风, 阮永丰, 郭绍章. 低温下电子束辐照产生F2+心及其荧光发射. 物理学报, 1987, 36(5): 673-678. doi: 10.7498/aps.36.673
    [19] 李如康, 陈创天. 低温相偏硼酸钡(β-BaB2O4)晶体倍频系数的计算. 物理学报, 1985, 34(6): 823-827. doi: 10.7498/aps.34.823
    [20] 黄清镇, 梁敬魁. BaB2O4低温相单晶体的生长及其相关体系相图的研究. 物理学报, 1981, 30(4): 559-564. doi: 10.7498/aps.30.559
计量
  • 文章访问数:  5483
  • PDF下载量:  538
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-21
  • 修回日期:  2010-12-05
  • 刊出日期:  2011-09-15

电子束辐照诱导Bi:α-BaB2O4 单晶近红外宽带发光的研究

  • 1. (1)上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系,上海 200072; (2)上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系,上海 200072;中国科学院透明与光功能无机材料重点实验室,上海硅酸盐研究所,上海 201800; (3)上海大学射线应用研究所,上海 201800; (4)中国科学院透明与光功能无机材料重点实验室,上海硅酸盐研究所,上海 201800
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60778036,60938001,61078053和60908030),中国科学院百人计划和上海市科学技术委员会(批准号:08520704400)资助的课题.

摘要: 用提拉法技术生长出了Bi:α-BaB2O4单晶,并进行电子束辐照.测定了电子束辐照前后的吸收谱和荧光发射谱.在808 nm波长激光二极管的激发下,电子束辐照后的Bi:α-BaB2O4单晶中观测到了中心波长在1135 nm附近、半高宽为52 nm左右的近红外宽带发光现象.近红外宽带发光的发光中心是Bi+离子.电子束射线起到了将Bi3+和Bi2+还原至一价态

English Abstract

参考文献 (31)

目录

    /

    返回文章
    返回