理论教育 赝二元纳米晶稀土六硼化物的可调控光学性质

赝二元纳米晶稀土六硼化物的可调控光学性质

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.4为La1-xCexB6薄膜样品的光吸收图谱。这说明在LaB6里掺不同量的Ce元素可以在小范围内连续调节LaB6在可见光区的吸收谷位置。从图5.5中可以看出在LaB6里掺Sm元素后四个样品都呈现出了可见光区低吸收和近红外区高吸收的特征。从图5.6中可以看出当x=0时LaB6样品的可见光区吸收谷在610 nm左右。值得注意的是La0.8Eu0.2B6样品的吸收谷的位置虽然比LaB6样品发生红移,但是其强度并没有减小。

赝二元纳米晶稀土六硼化物的可调控光学性质

图5.4为La1-xCexB6薄膜样品的光吸收图谱。从图5.4中可以看出四个样品在波长范围大致500~760 nm的可见光区域都表现出很弱的吸收特性,而在近红外区域有很强的吸收。图5.4中右上角的小图为可见光区的放大图。当Ce掺杂量为x=0.2时,吸收谷的位置在612 nm处。而当Ce掺杂量增加到x=0.4、0.6及0.8时,吸收谷的位置分别在614 nm、616 nm及620 nm处,表明Ce元素的掺杂使LaB6吸收谷的位置向长波长方向移动,产生了红移现象,但是移动得不是十分明显。这说明在LaB6里掺不同量的Ce元素可以在小范围内连续调节LaB6在可见光区的吸收谷位置。而掺杂后吸收谷的位置移动不是很大的原因是LaB6和CeB6等离子体能量非常接近,掺Ce后没有发生很大的变化。

图5.5为La1-x SmxB6薄膜样品的光吸收图谱。从图5.5中可以看出在LaB6里掺Sm元素后四个样品都呈现出了可见光区低吸收和近红外区高吸收的特征。随着掺杂量的增大,其可见光区吸收谷的位置往长波长处有了非常明显的移动,La0.7Sm0.3B6、La0.4 Sm0.6 B6及La0.2 Sm0.8 B6的吸收谷位置分别位于635 nm、660 nm及700 nm左右。与上面的结果联系能很明显地看出,和Ce掺杂相比,掺杂Sm元素后吸收谷的位置有了更大幅度的红移,并且吸收谷的强度也在明显地减小,说明可以通过混合价的Sm元素掺杂来调控LaB6纳米颗粒在可见光区的吸收谷位置。

图5.4 La1-xCexB6薄膜样品的光吸收图谱

图5.5 La1-xSmxB6薄膜样品的光吸收图谱(www.daowen.com)

图5.6为La1-xEuxB6薄膜样品的光吸收图谱。从图5.6中可以看出当x=0时LaB6样品的可见光区吸收谷在610 nm左右。而随着Eu掺杂量的增大,La0.8Eu0.2B6、La0.6Eu0.4B6及La0.2Eu0.8B6样品的吸收谷分别红移到了630 nm、720 nm及1 020 nm处。与掺Sm元素相比,吸收谷的红移情况更为明显,La0.2Eu0.8 B6样品的吸收谷的位置已经移到了近红外区。值得注意的是La0.8Eu0.2B6样品的吸收谷的位置虽然比LaB6样品发生红移,但是其强度并没有减小。从扫描电镜图看,LaB6样品的颗粒度明显大于其他三个样品,因此我们认为这种现象是由于颗粒度大小有明显差别而导致的。关于颗粒度大小对光学性能的影响,我们将在5.4节中做专门的讨论。随着掺杂量的进一步增大,吸收谷的强度明显变小。

图5.6 La1-xEuxB6薄膜样品的光吸收图谱

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