氟化鈉晶體電注入著色及色心產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化機(jī)理.pdf

1、利用電注入著色技術(shù)，首次成功地對(duì)空氣中生長NaF晶體進(jìn)行電注入著色，在著色晶體中產(chǎn)生大量色心。對(duì)著色晶體進(jìn)行系統(tǒng)光譜觀測和分析，提出色心產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化機(jī)理；借助測得的電流～時(shí)間曲線和算得的V色心漂移的激活能，對(duì)色心產(chǎn)生過程和機(jī)理提出更進(jìn)一步解釋。為色心晶體的進(jìn)一步研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。為進(jìn)行比較，對(duì)NaF晶體進(jìn)行伽馬射線輻照著色，并解釋色心產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化。 經(jīng)點(diǎn)陰極電注入，在空氣中生長NaF晶體中產(chǎn)生大量O<,2><'->、F、M、N<,

2、1>和N<,2>等色心，并對(duì)著色晶體部分吸收光譜進(jìn)行光譜分解，精確確定各種色心光譜參數(shù)。因在空氣中生長NaF晶體中含有大量O<,2><'->和O<'-2>-V<,a><'+>等負(fù)離子雜質(zhì)，用傳統(tǒng)電注入技術(shù)無法使之著色。在本工作中，電注入的成功主要得益于所用的獨(dú)特陽極陣列，使得V色心能首先被產(chǎn)生，之后經(jīng)光照將V色心轉(zhuǎn)化成F色心，再經(jīng)F色心聚集產(chǎn)生M、N<,1>和N<,2>等色心。經(jīng)在多種溫度和電壓下電注入，摸索出空氣中生長NaF晶體電注入

3、優(yōu)化條件約在溫度743 K、電壓1500 V和通電時(shí)間4.0 h。根據(jù)測量數(shù)據(jù)，計(jì)算出空氣中生長NaF晶體中V色心漂移激活能為0.91 eV，并提出V色心的漂移是通過其中鹵原子與鄰近填隙鹵離子交換電子來實(shí)現(xiàn)的。測量出電注入過程中電流～時(shí)間曲線，指出電流主要成分由鹵離子與陽極陣列交換電子構(gòu)成，同時(shí)產(chǎn)生原型V色心。提出在電流～時(shí)間曲線中電流區(qū)域的形成機(jī)理解釋，并給出這些區(qū)域的形成與色心產(chǎn)生的密切關(guān)系。經(jīng)點(diǎn)陽極電注入，測量出空氣中生長NaF晶