研究目的
研究未掺杂和铈掺杂的Gd3(Ga,Al)5O12材料在Gd3+吸收带辐照下光激发缺陷的产生过程，并阐明相关机制。
研究成果
在Gd3?吸收带范围内，通过能量传递过程可在辐照下有效产生缺陷。在掺铈材料中，Gd3?→Ce3?的能量传递导致电子从Ce3?激发态释放并被捕获。无掺杂材料中的本征受主也存在类似机制。这是首次在含钆化合物中观察到此类缺陷的产生，该现象可能影响发光衰减动力学中的慢过程。
研究不足
由于钆（Gd）具有较大的核自旋，无法进行电子顺磁共振（EPR）和核磁共振（NMR）研究，这限制了对缺陷类型的直接鉴定。通过与其它石榴石类材料类比提出了可能的机制。本研究聚焦于特定材料和条件，其结论对其他体系的普适性可能有限。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用特定吸收带的选择性辐照和热释光（TSL）技术研究缺陷产生机制。理论模型包含能量传递机理与激活能计算。
2：样品选择与数据来源：
样品包括未掺杂Gd3Ga3Al2O12单晶、Ce掺杂Gd3(Ga,Al)5O12单晶（0.035 at.% Ce）及外延薄膜（0.15 at.% Ce）。成分通过电子探针微分析确定。
3：035 at.% Ce）及外延薄膜（15 at.% Ce）。成分通过电子探针微分析确定。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备含氙灯（LOT-ORIEL，150 W）、单色仪（SF-4、SPM-1、MDR-3、ORIEL Cornerstone 130 1/8 m）、光电倍增管（FEU-39、FEU-79）、光子计数系统（滨松H8259）、低温恒温器（真空氮气、液氦浸没式），材料包括高纯氧化物（5N级Gd2O3、Ga2O3、Al2O3，99.95% CeO2）。
4：SPM-MDR-ORIEL Cornerstone 130 1/8 m）、光电倍增管（FEU-FEU-79）、光子计数系统（滨松H8259）、低温恒温器（真空氮气、液氦浸没式），材料包括高纯氧化物（5N级Gd2OGa2OAl2O3，95% CeO2）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：使用单色光在不同温度（4.2–500 K）和光子能量（2.5–4.6 eV）下辐照样品。以0.2 K/s升温速率测量热释光发光曲线，85 K下测定发射与激发光谱，数据经光分布与探测器灵敏度校正。
5：2–500 K）和光子能量（5–6 eV）下辐照样品。以2 K/s升温速率测量热释光发光曲线，85 K下测定发射与激发光谱，数据经光分布与探测器灵敏度校正。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：分析热释光强度与辐照参数的依赖关系，通过lnI与1/T曲线估算激活能，并比较剂量依赖性。
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photon counting system
H8259
Hamamatsu
Used for detecting and counting photons in luminescence measurements.
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xenon lamp
150 W
LOT-ORIEL
Used as a light source for irradiation and excitation in photoluminescence and TSL measurements.
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monochromator
SF-4
Used to select specific wavelengths of light for irradiation and detection.
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monochromator
SPM-1
Used to select specific wavelengths of light for irradiation and detection.
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monochromator
MDR-3
Used to select specific wavelengths of light for irradiation and detection.
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monochromator
ORIEL Cornerstone 130 1/8 m
ORIEL
Used to select specific wavelengths of light for irradiation and detection.
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photomultiplier
FEU-39
Used to detect luminescence signals.
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photomultiplier
FEU-79
Used to detect luminescence signals.
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cryostat
vacuum nitrogen
Used to maintain low temperatures for sample measurements.
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cryostat
immersion helium
Used to maintain very low temperatures (e.g., 4.2 K) for sample measurements.
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