PDF《LuTaO4 相变及结构》

LuTaO4 相变及结构 邢雪 王小飞 张庆礼 孙贵花 刘文鹏 孙敦陆 殷绍唐 Phase transition and structure of LuTaO4 Xing Xue Wang Xiao-Fei Zhang Qing-Li Sun Gui-Hua Liu Wen-Peng Sun Dun-Lu Yin Shao-Tang 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica, 63,

248107 (2014) DOI: 10.

7498/aps.63.248107 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.63.248107 当期内容View table of contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2014/V63/I24 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in BaMgF4: Er3+ , Yb3+ 上转换纳米晶的合成及其发光性能研究 Synthesis and upconversion luminescent properties of BaMgF4: Er3+ , Yb3+ nanocrystals 物理学报.2014, 63(15):

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068103 http://dx.doi.org/10.7498/aps.60.068103 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 63, No.

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248107 LuTaO4相变及结构? 邢雪1)2) 王小飞1)2) 张庆礼1)? 孙贵花1) 刘文鹏1) 孙敦陆1) 殷绍唐1) 1)(中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽省光子器件与材料重点实验室, 合肥 230031) 2)(中国科学院大学, 北京 100049) (

2014 年7月2日收到;

2014 年8月20 日收到修改稿 ) LuTaO4 是最高密度的闪烁体基质, 研究它的结构及其相变对单晶制备具有指导意义. 用固相法制备 了Lu2O3 和Ta2O5 摩尔比为

1 :

1 时在不同温度下形成的多晶粉末, 用X射线衍射及 Rietveld 全谱拟合研 究了多晶粉末的物相和结构. 结果表明, Lu2O3 : Ta2O5 摩尔比为

1 :

1 的样品在

1740 ? C 时合成的物相为 M′ -LuTaO4, 在1800 ? C 时为 M′ -LuTaO4 和M-LuTaO4 的混合物, 在1840 ? C 时全部转变为 M-LuTaO4. 当 温度升高到

2058 ? C 时, 样品呈熔融状态, 对淬火得到的样品进行结构精修, 给出了 M-LuTaO4, Lu3TaO7 和Ta2O5 的晶胞和原子坐标参数, 它们的重量比分别占 78.1%, 18.9% 和3.0%. 这些结果为制备以 LuTaO4 为基 质的高密度闪烁体单晶具有参考价值. 关键词: LuTaO4, 相变, 粉末衍射, Rietveld精修 PACS: 81.30.Dz, 81.10.Fq, 42.70.Ca DOI: 10.7498/aps.63.248107

1 引言随着高能物理和核医学成像的发展, 具有高 密度和快衰减特性的新型无机闪烁晶体日益受到 重视 [1?5] . 闪烁体的高密度能够使其具有高的阻 止本领、 短的辐照长度和高的 X 射线吸收系数, 这 将能够减小闪烁体探测器的体积, 节约成本;

快 的衰减则有利于提高时间分辨率 [6,7] . 由于稀土 钽酸盐中含有稀土原子和重原子 Ta, 原子序数均 很大, 是重要的高密度闪烁基质. Yb3+ 掺杂的 RETaO4(RE = Gd, Y, Sc) 具有很强且宽的吸收 和发射带, 这有利于实现超短脉冲和可调谐激光输 出, 此材料有望成为新型全固态超短脉冲激光工 作物质 [8,9] . LuTaO4 是密度最高的发光材料基质 之一, 达到了 9.8 g・cm?3 , 并且其本身具有良好的 发光性能, 钽酸根的衰减寿命也在微秒量级 [10?14] , 因此 LuTaO4 可以作为重闪烁体的基质和重闪烁 体. Nd : LuTaO4 的荧光寿命在 263.2 ns 左右 [15] , 因而Nd : LuTaO4 有望成为新型重闪烁体. 稀土钽酸盐的相图已有报道.