辐射对晶体中过渡族杂质离子的变价和光性影响研究

制备出MgAl2O4尖晶石、α-Al2O3刚玉结构，TiO2金红石纯单晶体后又成功地在前两种晶体中掺入了不同浓度的V、Mn 、Ti、 Fe、 Cu、 Ni、 Cr 、En等过渡金属杂质总共达21种掺杂晶体。又进行了r辐照反中子辐照和辐照液的热退火。分别测试了辐照前后及退火前后的ERP、XPS、XRD、UV-VIS，IR光吸收，荧光发射谱以及部份样品作了Raman谱。以Ti:Al2O3 Mn :Al2O3 及Mn:Al2O4 为例对照及比较了辐照前后的结果发现辐照导致掺杂离子的价态发生变化，其转变的趋势是倾向于所替代的本征离子的价态即趋向于严格的化学比。同时发现辐照引入了新的缺陷。如F心，V心及复合心等。经退火可部份消除或转化成其他色心。另外通过光学性质的测量还发现Mn=MgAl204及Mn=Al203均可能成为新的固体激光材料，特别在绿光波段。