PDF《掺对&'（）* 低温热释光的影响 ！》

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()* 低温热释光的影响! 刘波!) ) # 施朝淑!) ) $) 周东方 ) 戚泽明 ) 胡关钦%) 汤洪高$) !) (中国科学技术大学结构分析开放实验室, 合肥 $&

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) ) (中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 合肥 $&

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() $) (中国科学技术大学物理系, 合肥 $&

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) %) (中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 &

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! 年 月!$ 日收到;

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! 年$月! 日收到修改稿) 通过热释光方法研究了 *+,-% (*,-) ,*,-: .

$ / ,*,-: 01$ / 多晶粉末及 *,-, *,-: . 单晶的低温 (

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3) 热释光现象4多晶粉末中, 掺杂 .$ / 或01$ / 都会大大降低甚至消除 &

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3 附近的热释光峰, 同时产生新的热释光峰, 分别位于 !

5 和!5&

3 (掺.掺01) 4这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少 *+$ / , -6 浓度外, 还可以产生 新的陷阱能级4对于 *,-: . 单晶, 掺杂 .$ / 可以消除 5$3 的热释光峰, 即消除较深 (

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4)(89) 的陷阱, 但*,- 单 晶中较浅的陷阱 (

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4% 89) 对应 !$&

3 热释光峰仍然存在, 对此进行讨论, 它最可能源于氧空位缺陷4 根据 *+$ / , 01$ / , .$ / 的电子库仑势不同, 在*,- 晶体中替代 *+ / 后形成的电子陷阱深度有别

01 : !. ) , 从而解释了 相应的热释光峰值温度的不同4 国家自然科学基金 (批准号: 5(;

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和!(;

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5$) 资助的课题

4 # 作者通讯地址: 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 合肥 $&

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(4 ?@A: A+BC>

?@A4DEFG4 81D4 GH 关键词:和01 掺杂,热释光,陷阱 3,;

)55, (%&

! 引言新型闪烁体 *+,-% (*,-) 由于具有高密度、 短 辐射长度、 快发光衰减、 高辐照硬度等优点, 已被确 定为本世纪初西欧核子中心大型强子对撞机上 IJK 谱仪的探测材料 [!]

4 *,- 的结构复杂, 其发光机理的研究也成为近 年来的一个热门课题4 它的发光中心及其缺陷态是 人们认识其发光机理的一个重要内容4 *,- 中的缺 陷会随着制备条件的不同而表现出较大的差异, 缺 陷的存在会影响其发光的光产额、 光输出的稳定性 等光学性质4 掺杂 (如掺 L?$ / , .$ / , 01$ / , LD$ / , M+5 / 等) 已作为一种改进 *,- 发光性能的重要方法被广 泛研究 [ ―;

] 4同时, 掺杂必然影响晶体微结构, 引起 缺陷, 导致陷阱能态改变4 热释光方法为我们提供了许多关于陷阱和发光 中心方面的信息, 成为研究固体缺陷的重要手段4对*,- 的热释光研究也非常多 [)―!)] , 主要集中在 *,- 及其掺杂单晶的研究上, 有关掺杂的报道中最多的 是掺杂 L?$ / [)―!!] 和掺杂 01$ / [! , !$] 4通常纯 *,- 单晶 的热释光峰位于 ! &

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3 附近, 但不同样 品由于原料纯度及制备条件的差异也会有所不同4 掺杂三价离子的主要作用是可以抑制 &

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3 附近的热释光峰 [(, ! , !$]

4 掺.$ / 的热释光报道 较少, 我们曾报道过 *,-: . 光照效应对热释光的 影响 [!(] , 有人认为掺.$ / 的作用与掺杂01$ / 相似[;

] , 都可以抑制较高温度的热释光4 本文讨论了 .$ / , 01$ / 掺杂的不同影响及其可能的起源4 虽然 *,- 作为探测材料使用时需用单晶, 但对 其多晶粉末的研究可以使我们从不同角度认识其发 光机理4这是因为粉末与单晶的制备气氛状态不同, 使得产生的缺陷也不相同, 所以研究多晶粉末对于 了解其缺陷和发光机理都有很大帮助4 最近发现 *,-: 01$ / 的多晶粉末的光致发光强 度比纯 *,- 多晶粉末强 [ &