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《第11届全国发光学学术会议论文摘要集》2007年
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Sc_2O_3:Yb、Sc_2O_3:Nd纳米粉体的制备和发光

肖进  张庆礼  邵淑芳  刘文鹏  丁丽华  殷绍唐  
【摘要】:Sc_2O_3晶体具有高的热导率(17 W/mK)和热冲击阻抗因子(9.2 W/m~(1/2)),是一种热性能非常理想的激光基质,掺稀土激活的 Sc_2O_3有望成为高能固体激光器中的工作物质。本工作用反滴定共沉淀法制备了 Sc_2O_3:Nd、Sc_2O_3:Yb 纳米粉体,用热重、差热分析和 X 射线衍射(XRD)研究了它们的共沉淀前驱体随温度的相变及其光致发光。Sc_2O_3:Nd、Sc_2O_3:Yb 的热重和差热曲线分别在73、77℃与434、436℃出现了明显的热失重和吸热峰,经 XRD 分析表明它们分别转相为γ-ScOOH 晶相和立方 Sc_2O_3晶相。由 XRD 估算了纳米粉体的粒径, 在450℃烧结温度下为12~15 nm,至1000℃粒径增加到33~35 nm。在825 nm 光激发下, Sc_2O_3:Nd 主荧光峰出现在1084 nm 处,来自 Nd~(3+)的~4F_(3/2)→~4I_((11)/2)跃迁;在937 nm 光激发下, Sc_2O_3:Yb 主荧光峰出现在1044 nm 处,对应于 Yb~(3+)的~2F_(5/2)→~2F_(7/2)的跃迁,与目前常用的 Yb:YAG 基质相比,发光波长均向长波方向发生了位移。Sc_2O_3:Nd、Sc_2O_3:Yb 的发光光谱表明发光激活离子处于很强的晶体场中,有很大的 Stark 能级分裂,这对降低 Yb~(3+)的激光阈值、提高激光的热稳定性都是非常有利的。

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