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溶胶-凝胶法制备的多晶BiFeO3薄膜的磁化与磁共振
摘要： 采用溶胶-凝胶技术制备的玻璃基多晶BiFeO3薄膜的结构与磁性能已得到研究。X射线衍射(XRD)分析显示平均晶粒尺寸约为21纳米。通过扫描电子显微镜(SEM)技术测得该薄膜表面均方根粗糙度约50纳米。铁磁共振(FMR)研究表明存在宏观铁磁磁化强度和单轴面外磁各向异性。零场冷却(ZFC)与场冷却(FC)条件下测得的BiFeO3薄膜磁化强度温度依赖性揭示了自旋玻璃态。由磁化研究获得的平均磁晶粒尺寸与结构研究所得数值相符。
关键词： 溶胶-凝胶技术、磁性能、磁性材料、多铁性材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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提拉速度对溶胶-凝胶浸渍法制备ZnO薄膜性能的影响
摘要： 氧化锌（ZnO）薄膜因其优异的化学、电学和光学性能，在光电器件领域具有广泛应用前景。本文采用溶胶-凝胶浸渍法在玻璃基片上制备了具有良好c轴择优取向和高透光率的ZnO薄膜。通过XRD、SEM和紫外-可见分光光度计研究了提拉速度对薄膜晶体生长过程、晶向取向、结晶度及光学性能的影响。结果表明：所制备薄膜由具有c轴择优取向的六方纤锌矿结构晶体组成，在600-800nm可见-近红外波段透光率超过80%。ZnO薄膜具有尖锐狭窄的衍射峰，表明材料具有高结晶度。随着提拉速度增加，ZnO薄膜晶粒尺寸和各衍射峰强度逐渐增大，生长过程由层状结构向岛状结构转变。在可见光波段，薄膜透光率随提拉速度增加而降低。
关键词： 提拉速度，氧化锌薄膜，C轴择优取向，溶胶-凝胶技术
更新于2025-09-23 15:23:52
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[ZnCMC]<sup>TF</sup>聚合物（有机/无机）的合成、DFT研究、制备及光学表征作为光电器件
摘要： 采用溶胶-凝胶技术制备了一种新型羧甲基纤维素锌薄膜[ZnCMC]TF。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)等多种表征技术及光学性能测试研究了[ZnCMC]TF的特性。对其分子结构、FTIR和光学性能进行了优化。[ZnCMC]TF复合物的拉曼光谱在72-556 cm?1范围内显示出多个谱带，源于(nZn–O)伸缩振动和(Zn–O)弯曲振动，这是[ZnCMC]TF的FTIR与拉曼光谱的显著区别。采用密度泛函理论(DFT)通过DMol3和剑桥系列总能量包(CASTEP)程序进行优化。光谱学和结构特性证实了CMC与[ZnCMC]TF的化学结构；XRD结果显示二者具有相同晶型(单斜晶系2)。[ZnCMC]TF的晶粒尺寸大于CMC，在光学带隙能量方面表现出相似特性。光学常数随光子能量增加而增大，包括折射率n、吸收系数k和光学电导率。SEM图像为锌过渡金属与CMC反应形成[ZnCMC]TF复合物提供了有力证据。通过TEM和EDX等技术检测了生成的[CMC]球形薄膜和[ZnCMC]TF聚合物纳米棒。模拟FTIR、XRD和CASTEP获得的光学性能与CMC和ZnCMC的实验研究结果高度吻合。基于光学特性分析，[ZnCMC]TF在太阳能电池和光电器件等应用领域具有良好前景。
关键词： 透射电子显微镜（TEM）、DMol3软件、锌薄膜、羧甲基纤维素、紫外 - 可见光谱（UV - Vis）、密度泛函理论（DFT）、光电器件、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线光谱（EDX）、CASTEP软件、溶胶 - 凝胶技术、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、光学性能、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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(35-x)B2O3-65Bi2O3-xFe2O3玻璃体系的溶胶-凝胶法合成及光谱表征
摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了(35-x)B2O3-65Bi2O3-x Fe2O3（0.1≤x≤0.4）体系玻璃（A1-A4：x=0.1、0.2、0.3、0.4）。通过研究室温下X波段粉末电子顺磁共振谱确定了三价铁周围的局域结构与对称性。玻璃样品中三价铁的EPR谱特征为g=4.2处强峰和g=2.0处弱峰。g=4.2处的EPR线源自菱形八面体环境中的三价铁；g=2.0处的谱线则源于畸变八面体对称性中两个及以上三价铁通过偶极-偶极相互作用耦合产生。EPR谱线强度随玻璃样品中Fe2O3含量变化：当Fe2O3浓度较高时，g=4.2处谱线减弱而g=2.0处谱线增强，这归因于三价铁团簇的形成。玻璃样品的电子光谱显示两个宽谱带，分别对应410-450nm和530-570nm范围内的d-d跃迁，均归属于畸变八面体环境中的三价铁。
关键词： 玻璃样品，偶极 - 偶极相互作用，电子光谱，溶胶 - 凝胶技术
更新于2025-09-22 11:35:09
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用于质子治疗剂量测量的新型掺杂Gd3+的硅基光纤材料
摘要： 光纤凭借其卓越的空间分辨率和质子束中无明显切伦科夫辐射污染的特性，在小野质子治疗精准剂量测定领域展现出应用前景。大多数闪烁体探测器存在一个已知缺陷：当处于高线性能量转移区域（如质子束布拉格峰区域）时会出现信号淬灭现象。本研究采用溶胶-凝胶技术制备新型光纤体材料，探究其在质子治疗剂量测定中的潜力。该类玻璃由非晶态二氧化硅(SiO2)掺杂钆离子(Gd3+)构成，在质子辐照下会呈现约314纳米的独特发光带，展现出优异的发光特性。这些光纤由里尔大学研制，并在TRIUMF质子治疗设施中采用8.2-62.9 MeV质子束及2-6 nA引出束流进行测试。我们测量了剂量率依赖性和淬灭效应，并与同样采用溶胶-凝胶技术制备的掺铈(Ce3+)和铜(Cu+)二氧化硅光纤进行对比。三种光纤在辐照下均呈现强紫外(Gd)或可见光(Cu,Ce)发光，其发射强度与质子通量直接相关。值得注意的是，直径0.5毫米的Gd3+掺杂光纤展现出更优的布拉格峰分辨率，其Birks常数kB为(0.0162±0.0003) cm/MeV，显著低于Ce3+光纤的(0.0333±0.0006) cm/MeV和Cu+光纤的(0.0352±0.0003) cm/MeV，表明其淬灭效应明显减弱。据我们所知，这是首次报道二氧化硅基光纤材料具有如此优异的kB值，明确显示该光纤比常规塑料闪烁体具有更低的淬灭特性。该结果表明这种无机光纤材料在质子治疗剂量测定领域具有重要应用潜力。
关键词： 布拉格峰、剂量测定、掺杂Gd3+的二氧化硅、光纤、猝灭、溶胶-凝胶技术、质子治疗
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于薄膜溶胶-凝胶结构的集成光波导参数优化数学建模
摘要： 提出了一种计算光学波导薄膜参数的算法，该算法的应用可缩短实验数据处理时间。采用二氧化锆溶胶-凝胶薄膜波导层样品的实验数据对所开发算法进行了测试。与Wolfram Mathematica程序的对比表明，该算法结果吻合良好，且在操作便捷性和结果处理省时方面具有优势。
关键词： 数学建模、温度光学系数、溶胶-凝胶技术、光波导、集成光学
更新于2025-09-16 10:30:52
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近紫外激发的Tm3?和Dy3?离子共掺杂硅酸钡镧白光用荧光粉
摘要： 如今，由于三价稀土离子激活的无机发光材料在固态照明领域具有重要应用价值，相关研究已广泛开展。本研究采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了用于白光应用的Tm3?和Dy3?单掺或共掺杂Ba?La?(SiO?)?（BLSO）荧光粉材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱分别对样品的相纯度、表面形貌及官能团存在情况进行了表征。XRD图谱证实BLSO基质晶格呈现六方晶系P63/m（176）空间群结构，与标准JCPDS数据完全吻合。光致发光结果表明：BLSO:Tm3?荧光粉在453 nm处呈现蓝紫色发射（1D?→3F?），而BLSO:Dy3?荧光粉主要显示575 nm处的黄色发射（?F?/?→?H??/?），其479 nm处的蓝色肩峰发射（?F?/?→?H??/?）较弱，表明Dy3?离子占据了低反演对称性的晶格位点。在近紫外光（364 nm）激发下，Tm3?和Dy3?共掺杂BLSO荧光粉的色坐标值（0.3391，0.3302）接近标准日光色坐标（0.33，0.33）。研究探讨了Dy3?向Tm3?的能量传递过程并通过衰减曲线得到验证。此外，对优化后的荧光粉进行热学研究表明其具有优异的热稳定发光性能。
关键词： 基于柠檬酸盐的溶胶-凝胶技术，Ba3La6(SiO4)6荧光粉，纯白光发射，热稳定性
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于溶胶-凝胶二氧化钛/羟基磷灰石的新型纳米复合涂层制备及其在固相微萃取中的表征
摘要： 本研究制备了一种具有高热稳定性和高耐久性的新型纳米复合涂层。首先采用(3-巯丙基)三甲氧基硅烷对作为载体的不锈钢表面进行改性，通过能量色散X射线光谱(EDX)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对比研究了纯二氧化钛(TiO2)、纯羟基磷灰石(HAP)及HAP/TiO2纳米复合涂层的表面特性，并探讨了各组分间的相互作用。在纯TiO2溶胶中添加HAP溶胶会显著改变涂层形貌。评估了溶胶-凝胶法制备的HAP/TiO2纤维用于顶空固相微萃取(HS-SPME)水中苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEXs)并结合气相色谱-质谱(GC-MS)检测的适用性，研究了影响萃取效率的关键参数。与已报道的其他纤维相比，HAP/TiO2纳米复合涂层表现出优异性能：在最优条件下，检测限(S/N=3)为0.04~1 μg L?1，定量限(S/N=10)为0.1~4 μg L?1；单根纤维重复性(RSD, n=5, 20 μg L?1)为1.76%~8.18%，纤维间重现性为3.03%~10.02%；方法在0.1~1000 μg L?1范围内线性良好，相关系数>0.995。
关键词： 气相色谱-质谱联用技术，苯系物，羟基磷灰石，固相微萃取，溶胶-凝胶技术，二氧化钛
更新于2025-09-04 15:30:14