研究目的
制备并表征一种具有优异荧光性能的新型Nd3?掺杂MgO-Al?O?-SiO?基透明微晶玻璃，研究Nd?O?含量对结构和性能的影响，为固态光学功能材料（特别是1.06 μm激光发射）的应用提供指导。
研究成果
掺钕的MAS基透明玻璃陶瓷展现出优异的荧光性能，在Nd?O?含量为1.0-2.0 mol.%时具有最高的荧光寿命和发射强度。该材料在1.06微米波段固态激光器应用中具有潜力，通过先进加工技术有望进一步提升性能。
研究不足
该研究仅限于特定成分和热处理条件；Nd2O3含量的变化对性能产生非线性影响，且在较高掺杂水平下会出现浓度猝灭现象。未来工作可优化成核与结晶过程以获得更优性能。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用常规熔融淬火法结合成核-晶化工艺制备Nd3?掺杂的MgO-Al?O?-SiO?基微晶玻璃，并运用Judd-Ofelt理论进行光谱分析。
2：样品选择与数据来源：
样品摩尔组成为20MgO-20Al?O?-57.5SiO?-2.5P?O?并掺杂xNd?O?（x=0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mol.%），原料均采购自指定供应商。
3：5SiO?-5P?O?并掺杂xNd?O?（x=0和5 mol.%），原料均采购自指定供应商。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括差示扫描量热仪（Netzsch 404PC）、傅里叶变换红外光谱仪（Nicolet 6700）、X射线衍射仪（D/max 2500）、紫外分光光度计（U-4100）、阿贝折射仪（2w）、荧光光谱仪（FLS 1000）及氙闪光灯（μF 900）。材料包含MgO、SiO?、(NH?)?HPO?、Al?O?、Nd?O?、Sb?O?。
4：0）、X射线衍射仪（D/max 2500）、紫外分光光度计（U-4100）、阿贝折射仪（2w）、荧光光谱仪（FLS 1000）及氙闪光灯（μF 900）。材料包含MgO、SiO?、(NH?)?HPO?、Al?O?、Nd?O?、Sb?O?。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将原料混合后于1680±20°C熔融2小时，浇注至模具中，经680°C退火2小时后进行成核与晶化热处理。表征手段涵盖DSC、FTIR、XRD、吸收光谱、密度测定、折射率测试、发射光谱及荧光衰减测量。
5：数据分析方法：
基于Judd-Ofelt理论计算振子强度与辐射特性参数，包括跃迁速率、分支比及发射截面等；采用Jade 6.5软件计算结晶度与晶粒尺寸。
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UV Spectrophotometer
U-4100
HITACHI
Measuring absorption spectra of samples
-
Differential Scanning Calorimetry
404PC
Netzsch
Determining thermal parameters of powdered parent glass
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Fourier Transform Infrared Spectrophotometer
6700
Nicolet
Recording infrared spectra of powder samples
-
X-ray Diffraction
D/max 2500
Japan
Identifying crystal structure of glass-ceramics
-
Abbe Refractometer
2 w
Shanghai
Determining refractive indices of glass-ceramics
-
Spectrofluorometer
FLS 1000
Edingburgh Instruments
Measuring emission spectra and fluorescence decay
-
Xenon Flash Lamp
μF 900
Used with spectrofluorometer for fluorescence decay measurements
-
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