| 题名 | 新型锑锌酸盐的合成、结构及光学性能的研究 |
| 作者 | 杨松林 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 程文旦 |
| 关键词 | 锑锌酸盐 晶体结构 能带结构 光学性质 |
| 其他题名 | Syntheses, structures, and optical properties of new zinc antimonates |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 本论文通过高温固相熔盐法合成了四个锑锌酸盐化合物。利用x-射线衍射分别确定了它们的结构，同时采用高温固相法合成了化合物的纯相粉末，测定了它们的光谱学性质。采用CASTEP程序计算了部分化合物的能带结构，态密度和光学性质。完成的主要工作如下： 1. 两个新颖的白光发射和倍频效应的复合光学材料KZn4SbO7和KZn4Sb3O12 KZn4SbO7是一个以纤锌矿ZnO结构为模板的新颖化合物, 和ZnO同属于六方晶系，空间群为P63mc，其晶胞参数a、b和c近似等于两倍的ZnO晶胞参数，晶体结构中的Zn均形成四配位的ZnO4四面体，保留了部分ZnO中ZnO4四面体的排列，从整体上可看作是加入K及Sb原子从而把ZnO稀释。光谱测试及能带计算表明，KZn4SbO7属于直接带隙的化合物，其带隙为3.21 eV。发射光谱表明其在整个可见光区400-800nm有一宽的发射带，显示白光发射，最强发射峰位于558 nm处。粉末倍频测试表明，KZn4SbO7的倍频系数约为KDP的三倍。 KZn4Sb3O12是一种结构新颖的锑锌酸盐，属于三方晶系R3空间群，晶胞参数为a = 10.867(9) Å, b＝10.867(9) Å，c= 7.301(8) Å，α=90°，β=90°，γ=120°，V = 746.7(11) Å3，Z = 3。晶体结构中包含有数量比3：1的ZnO4四面体和ZnO6八面体，在其单胞中，4个Zn原子与3个Sb原子通过O原子交替连接，围成一个一端开口的笼状体，K原子处于该笼状体偏向开口端处。能带计算表明，KZn4Sb3O12属于间接带隙的化合物，光谱测试发现，其紫外吸收截止边分别位于302 nm (4.10 eV)处，发射谱显示其在400-700nm和700-850nm波段各有一个发射带，显示白色发光，最强发射峰分别位于524nm和769nm处。粉末倍频测试表明，KZn4SbO7的倍频系数约为KDP的一倍。 2. 利用x-射线衍射测定了Ba3ZnSb2O9单晶晶体结构，Ba3ZnSb2O9属于六方晶系P63/mmc空间群，晶胞参数为a=5.8663(4) Å，c=14.478(2) Å，V=431.49(7) Å3，Z=2。晶体结构中孤立的ZnO6正八面体呈层状分布，层与层之间由两个共面连接的SbO6八面体相连。光谱测试和理论计算表明Ba3ZnSb2O9属于直接带隙的化合物，其带隙为3.14 eV。 3. 首次合成了β-Zn7Sb2O12的单晶，并利用x-射线衍射测定了其晶体结构。β-Zn7Sb2O12属于正交晶系Cmma空间群，其晶胞参数为a=12.088(8)Å，b=18.538(14)Å，c=8.512(6)Å，V=1907.43(234)Å3，Z=8。晶体结构中共有6种不同类型的Zn原子，Zn1、Zn2及Zn3分别与四个O原子配位，Zn4、Zn5和Zn6为六配位，沿c轴向下呈层状分布，SbO6和ZnO6八面体交替连接形成层状结构，而ZnO4四面体通过O原子连接上下两层。光谱测试和理论计算表明β-Zn7Sb2O12属于直接带隙的化合物，其带隙为3.54eV。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 61 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7782]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨松林. 新型锑锌酸盐的合成、结构及光学性能的研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
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