论文摘要
本文介绍CdGd2(WO4)4-δ单晶的生长,以及对该晶体的结构和磁性的研究。晶体生长采用提拉法生长工艺,生长条件为:生长速度为0.84mm/h;旋转速度为40rpm;温度梯度为46.0~47.00C/cm;降温速度为320C/h。XRD 分析得出晶体属于四方晶系,体心四方格子,晶格常数为a = b = 0.5203nm, c = 1.1359nm。通过排水法测定所生长晶体的密度为ρ= 7.668 g /cm3。由紫外-可见光区的透射谱分析得出,晶体是间接带隙宽禁带半导体,与直接跃迁相对应的能带隙为3.78ev,与间接跃迁相对应的能带隙为3.63ev,参与间接跃迁的声子能量为0.095ev。对晶体的Raman 谱进行了分析,原子基团WO4的振动为:925,818,777cm-1处为伸缩振动;404 cm-1处为非对称弯曲振动;328cm-1处为对称弯曲振动。205 和152cm-1 处的振动为阳离子的转动模式。晶体的直流磁性实验测量(σ-T 和σ-H)和电子自旋共振(ESR)实验显示出晶体具有朗之万顺磁性,但又具有磁各向异性。晶体的磁各向异性体现了晶体的结构特征。室温下,平行c 轴和垂直c 轴的直流磁化率分别为: χ= 3.5018 ×10?3, χ⊥= 3.4403 ×10?2 。分别用两种方法对电子顺磁共振实验进行了分析,一种是有效磁场描述,计算了各向异性场BK = 0.070(T);另一种是用朗德因子g 张量来描述,,分析得出体现各向异性特征的[g2]为: 由此得出了各不同角度时的g有效。各向异性场BK和g有效的实验分析结果和理论分析结果相符合。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 闪烁晶体的应用背景1.2.1 核医学诊断技术1.2.2 高能物理与核物理实验研究1.2.3 空间物理研究、工业及地质勘探1.2.4 其它方面的应用1.3 几种钨酸盐晶体的结构4)'>1.3.1 白钨矿(Scheelite,PbWO4)4)'>1.3.2 黑钨矿(Wolframite,FeWO4)1.4 几种钨酸盐晶体的研究进展4) 晶体'>1.4.1 钨酸铅(PbWO4) 晶体4) 晶体'>1.4.2 钨酸镉(CdWO4) 晶体2(WO4)3 )晶体'>1.4.3 钨酸钆(Gd2(WO4)3)晶体1.5 本课题研究的意义1.6 本文研究内容第2章 钨酸钆镉晶体的结构分析2(WO4)4-δ)晶体的生长'>2.1 钨酸钆镉(CdGd2(WO4)4-δ)晶体的生长2.1.1 晶体生长方法2.1.2 设备装置2.1.3 生长工艺2.1.4 晶体生长参数的选择2.2 密度测定2.3 能谱分析2.4 XRD 分析2.5 本章小结第3章 光谱实验和能带结构分析3.1 能带理论中的基本概念3.2 透射光谱分析3.2.1 透射光谱实验3.2.2 直接带隙的计算及本征吸收边的起源3.2.3 能带结构分析3.3 Raman 谱实验及分析3.4 本章小结第4章 磁性实验和分析4.1 相关的磁性理论4.1.1 稀土Gd 3+ 离子的磁性4.1.2 顺磁共振产生条件4.1.3 磁各向异性4.2 样品的直流磁性实验及分析4.2.1 直流磁性实验4.2.2 实验结果与分析4.3 顺磁共振实验及分析4.3.1 ESR 实验4.3.2 实验结果与分析4.4 本章小结结论参考文献附录1 间接能带间的跃迁致谢
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标签:晶体论文; 电子自旋共振论文; 朗之万顺磁性论文; 磁各向异性论文;