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选定含稀土元素的碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐矿物的长波红外（8-12微米）光谱特征
摘要： 稀土元素（REEs）是一组对高科技产业至关重要的金属。这种高需求加上供应风险高的特点，使得人们认识到稀土元素对社会具有关键意义。尽管高光谱成像（HSI）数据为快速、无损地表征稀土元素提供了可能，但目前仍不清楚稀土元素在长波红外（LWIR；8-12微米）波长范围内是否具有可用于识别的特征信息。为了部分填补这一空白，我们利用空间和光谱分辨率较高的LWIR高光谱成像数据，研究了十二种含稀土矿物样品的光谱特性。这些样品此前已通过电子探针显微分析（EPMA）、扫描电子显微镜（SEM）以及0.4-2.5微米波长范围的高光谱成像数据进行过表征。将这些分析结果进行对比，并用于指导LWIR范围内记录的HSI数据分析。这些信息还与稀土氧化物的参考光谱库进行了进一步比对。我们的研究发现，样品的光谱特征通?？勺匪葜罼-O（X = C、Si、P）基团的非对称简并伸缩和弯曲振动模式。此外，与在较短波长范围内观察到的情况相反，在LWIR波长范围内没有明确的特征光谱可归属于任何特定的稀土元素。
关键词： 成像光谱学，长波红外，稀土元素，高光谱，矿物
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨烯量子点（GQDs）的高度选择性天线效应：一种用于水介质中稀土元素铽的新型荧光敏化剂
摘要： 本研究聚焦于石墨烯量子点（GQDs）在铽离子检测中的荧光天线增敏效应。采用简单的单步化学氧化法，通过浓强酸混合液回流处理常规多层氧化石墨烯（GO）制备GQDs。将制得的GQDs作为铽离子的荧光敏化剂进行评估，并深入研究了GQDs与稀土元素相互作用过程中的荧光现象机理。研究发现GQDs对稀土水溶液介质中的铽（III）具有高度选择性天线效应——激发态铽离子基于其特征线型f-f跃迁发射长寿命荧光，与其在水溶液中因水碰撞导致的极低量子产率（荧光不可检测）形成鲜明对比。本研究首次证实制得的GQDs在水介质中对铽离子具有显著的高选择性增敏作用，其检测线性范围为0-30×10?? mol/L（R2=0.9960），检测限达0.3×10?? mol/L，最佳激发波长与荧光发射波长分别为230 nm和546 nm。XPS、FTIR、拉曼光谱及Zeta电位等材料表征进一步验证了羧基官能团在GQDs中的关键作用。
关键词： 荧光、石墨烯量子点、稀土元素、铽、天线敏化效应
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于原子光谱实验的铥光纤激光器研发
摘要： 本文描述了一种便捷的铥光纤激光源，其输出功率为3瓦，工作波长2059纳米，相对于输入泵浦功率的斜率效率为49%，相对于吸收泵浦功率的斜率效率为60%。该激光器应用于氦原子光谱实验中，用于猝灭3He（2058.63纳米）和4He（2058.69纳米）亚稳态单重态（21S0），从而能够进一步研究氦原子的精细结构。定制化激光器有效将单重态计数抑制至远低于背景水平（1%）。通过简化分析，以合理吻合既往研究的拟合常数描述了该激光器的基本性能。
关键词： 光纤、铥光纤激光器、激光、光谱学、光纤激光器、稀土元素、光学、铥
更新于2025-09-23 15:19:57
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钠和氟共掺杂对Nd5Mo3O16型类萤石稀土钼酸盐性能的影响
摘要： 与Nd5Mo3O16结构类型相关的萤石型氧氟化物NaLn4Mo3O15F（Ln = La, Pr, Nd）通过空气中的固相合成法获得。对Nd5Mo3O16+δ体系进行钠和氟共掺杂后，氧氟化物中出现了压电效应和可逆相变，伴随电导率突变及化合物介电常数异常。与具有混合氧化物离子/电子间隙导电性的Nd5Mo3O16+δ不同，NaLn4Mo3O15F化合物可能具有空位型氧导电性。这些材料在700°C时最高电导率达3.2×10?2 S/cm。研究发现NaLn4Mo3O15F化合物具有吸湿性，可视为潜在质子导体。
关键词： 稀土元素、钠、相变、氟、固相合成
更新于2025-09-23 03:23:47
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碱金属离子（Li?、Na?和K?）存在下Tm3?、Yb3?共掺杂CaZrO?磷光体的上转换与下转移发射增强
摘要： 采用固相反应法，在有无碱金属离子（即Li?、Na?、K?）的条件下合成了Tm3?、Yb3?共掺杂CaZrO?荧光粉样品。X射线衍射（XRD）研究表明形成了具有正交晶系的CaZrO?晶体。在980 nm辐射激发下，Tm3?、Yb3?共掺杂CaZrO?荧光粉因Tm3?离子的1G?→3H?和3H?→3H?跃迁，分别发射出强烈的蓝光（474 nm）和近红外（799 nm）上转换发光。由于电荷补偿和晶体场不对称性，碱金属离子的存在显著增强了发光强度。其中Na?共掺杂荧光粉的发射强度最高，在1 W泵浦功率下，与无碱金属离子共掺杂荧光粉相比，其蓝光和近红外区域的发光强度分别增强了约44倍和约31倍。在277 nm和360 nm辐射激发下，还观察到由氧空位和Tm3?离子引起的蓝光区域下转移发光，该发光在碱金属离子存在时显著增强。因此，该材料产生的强烈蓝光适用于蓝光和白光发射荧光粉。
关键词： 锆酸钙，降频转换，碱金属离子，上转换，稀土元素
更新于2025-09-23 07:51:36
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Judd-Ofelt理论在掺铒氯氟磷酸盐玻璃中的应用
摘要： 制备并表征了一系列掺铒氯氟磷酸盐玻璃。通过分析吸收光谱确定了Judd-Ofelt参数。这些掺杂玻璃的光学性能表明其适用于光纤/波导激光器和光放大器。
关键词： 以及光学放大器、稀土元素、Judd-Ofelt参数、掺杂玻璃、激光器、铒
更新于2025-09-23 20:52:10
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基于氧氟基质掺杂Dy3+/Eu3+的荧光玻璃用于白光LED的发光特性
摘要： 稀土离子掺杂荧光玻璃因其特性已成为研究热点。本研究表明，制备的Dy3+及Dy3+/Eu3+掺杂玻璃在紫外激发下呈现白光发射。随着掺杂剂（Dy3+）浓度增加，其具有更高的黄光/蓝光（Y/B）比值，表明Dy-O共价性增强且对称性降低。通过Eu3+的红光发射可有效降低相关色温（CCT），且激发波长对CCT的影响顺序为395 nm > 382 nm > 365 nm。延迟曲线证实了Dy3+向Eu3+的能量传递。该玻璃具有抗蓝光损伤和宽范围可调色温的特性，显示出其在白光LED领域的应用潜力。
关键词： 相关色温、稀土元素、氟氧化物玻璃、黄蓝强度比、能量传递
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过毛细力控制上转换纳米晶体的图案化
摘要： 镧系掺杂上转换纳米粒子（UCNPs）可吸收近红外光子并将其转化为可见光和紫外光发射。这类纳米材料具有卓越的光学性能，在多种技术应用中作为活性平台极具潜力。实现大面积基于纳米粒子的光子元件的高有序制备，对发光调控具有根本性意义。然而尽管已付出诸多努力，UCNPs在大面积空间图案化形成高可控有序阵列方面仍面临挑战。本研究报道了一种通过聚合物微球和UCNPs模板组装实现光学纳米材料高通量图案化的策略。该技术利用毛细力驱动混合团簇进入物理模板，从而形成大面积空间有序的粒子阵列。本研究成果可推动固态激光阵列、高密度光存储和防伪标签等新型非线性光学器件的发展。
关键词： 自组装、稀土元素、图案化、上转换纳米粒子
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 可重构微尺度温度控制的光场整形技术
摘要： 从钕铁硼磁体废料中回收稀土元素（REEs）是构建可持续稀土供应链的重要环节。本研究系统对比了两种不同工艺流程：在浸出阶段，通过提高硫酸或盐酸浓度进行实验发现，虽然两者均能有效浸出稀土、硼、铁和钴，但盐酸溶液能提取更广泛的金属元素。浸出后分别采用草酸盐沉淀法和复硫酸盐沉淀法对盐酸/硫酸浸出液中的稀土进行分离。结果表明：草酸盐沉淀虽可实现>99%的稀土回收率，但含铁、钴等杂质会显著影响产物纯度；而复硫酸盐沉淀法可获得>99%纯度的稀土产物，不过需加入8倍化学计量的高浓度硫酸钠（Na2SO4）才能实现>98%的稀土沉淀率。
关键词： 稀土元素、沉淀、浸出、钕铁硼磁体、回收
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种掺杂Eu3+且嵌入凹锥微结构的降频玻璃，用于提高硅太阳能电池的效率
摘要： 裸单晶硅太阳能电池在AM1.5条件下的平均光电转换效率(PCE)为14.71(±0.03)%。当覆盖未掺杂平板玻璃时，效率降至14.20(±0.005)%；使用5 wt% Eu3?掺杂玻璃时进一步降至14.10(±0.005)%。Eu3?掺杂CPM玻璃在362、381、393、400、413和464 nm处的吸收峰分别与7F0→(5D4, 5G2, 5L6, 5D3)、7F1→5D3和7F0→5D2跃迁激发光谱完全匹配。此外，玻璃表面嵌入凹锥金字塔微结构(CPM)以增强透光率。当5 wt% Eu3?掺杂CPM玻璃覆盖硅太阳能电池时，平均PCE提升至14.61(±0.07)%。与未掺杂平板玻璃相比，PCE净增0.41%，其中0.16%来自CPM结构的陷光效应，Eu3?离子对近紫外(NUV)光的下转换贡献了另外0.25%的增幅。证实该Eu3?掺杂CPM玻璃具有良好的下转换和减反射功能。
关键词： 太阳能电池、光电转换效率、铕离子掺杂玻璃、稀土元素、凹锥微结构
更新于2025-09-12 10:27:22