中国区划工作的回顾与展望

在回顾国内外区划工作基础上,总结了我国区划工作各个发展阶段的特点,简单概述了我国区划工作中的方法论,讨论了区划工作中存在的若干问题。20世纪后半叶起,我国的区划研究进入系统研究和全面发展期。这期间我国区划工作的主要特点可归纳为:(1)众多区划方案的提出都有其深刻的历史背景,既是科学的总结,又与我国当时经济发展的水平和需求相关;(2)区划工作多是静态的,不能及时反映变化了的自然和人文要素;(3)现有区划工作未能将自然区划和经济区划很好地结合起来;(4)区划工作大多集中在陆地系统,对海洋系统的关注不够;(5)

中国东南红壤丘陵区土地利用变化的生态环境效应研究进展

近几十年来,不合理的土地利用所引起的生态环境问题日益突出,土地利用变化的生态环境效应研究开始受到人们的关注。我国东南红壤丘陵区自然条件优越,土地利用方式多样,且变化强烈,研究该区土地利用的生态环境效应不仅对该区农业的持续发展具有重要的指导意义,而且有助于认识该区在全球变化研究中的作用。本文综述了红壤丘陵区土地利用的生态环境效应研究的成果和发展,并指出研究中存在的不足和今后的研究方向。结果表明:1)由于长期对土地资源利用的不合理利用,整个地区生态与环境遭到了严重破坏,土壤退化问题极其严重:2)研究重点从土地退化及其恢复转向土地利用对碳循环及全球变化的影响,但研究尚处起步阶段,有待深化。3)选择合理的生态农业开发模式,采用持续性的土地利用管理措施,是减少土地利用负面环境效应的有效措施。4)今后应加强退化土壤环境定量遥感技术和信息系统及土地利用变化对全球变化定量评价等方面的研究。

翼手目四个类群的比较分子细胞遗传学研究

翼手类(Order Chiroptera)是现生哺乳动物中唯一真正具有空中飞翔能力的动物；同时，它也是哺乳动物中为数不多的具有回声定位功能的几个分类类群之一。现存的翼手目动物约有1100种，占整个哺乳动物种类的20％以上，是哺乳动物中仅次于啮齿目的第二大目。尽管对于翼手目系统发育已经进行了大量的形态学和分子系统学等方面研究，但是翼手目中主要类群的系统发育关系尚存在着许多争议。进化过程中发生的染色体重排在揭示物种的系统发育关系中起到非常重要的作用。种间染色体涂色可以准确、快速、直观地鉴定物种进化过程中发生的大规模染色体重排，已成为在全基因组水平上比较研究哺乳动物核型多样性及其起源和演化的首选方法。利用染色体涂色可以构建不同物种间的比较染色体图谱，通过分析进化过程中保守的染色体片段在不同类群物种核型中的分布和排列方式，可以推导各类群可能的祖先核型，并重建伴随物种形成所发生的基因组变化历史，包括染色体重排的类型、速率和核型演化的趋势。但是，目前关于翼手目染色体涂色研究还很少，至今仍不能为翼手目各级分类水平上的系统发育关系研究提供系统完整的细胞遗传学证据。本研究利用大鼠耳蝠染色体特异涂色探针，通过种间染色体涂色，首次构建了狐蝠科、菊头蝠科、蹄蝠科和蝙蝠科代表物种间的比较染色体同源图谱，并且将它们与之前发表的用人的染色体探针构建的比较染色体图谱进行整合。通过分析这些物种之间保守染色体片段的分布，推测翼手目动物在核型进化过程中所发生的染色体重排的类型和数量，以期为研究翼手目的系统发育关系提供细胞遗传学证据。研究结果表明： 1. 翼手目动物的大多数染色体臂具有高度保守性，罗伯逊易位是其核型进化的主要机制。此外，倒位也是翼手目染色体进化过程中常见的染色体重排方式。 2. 小蝙蝠亚目的菊头蝠科和蹄蝠科与大蝙蝠亚目的狐蝠科亲缘关系更为接近，而与小蝙蝠亚目其它科的亲缘关系较远。 3. 菊头蝠科和蹄蝠科应该各自作为独立的科，但这两个科拥有一个共同的细胞遗传学衍生特征，这一特征在翼手目其它科中并未发现，表明它们之间有非常紧密的系统发育关系。 4. 菊头蝠科的祖先核型可能并不是前人所推测的全由端着丝粒染色体构成的2n＝62的核型；很有可能是包含有双臂染色体的，2n低于62的核型。 5. 三叶小蹄蝠比中蹄蝠保留更多的祖先染色体特征，其核型蹄蝠科中较为原始的核型。 6. 着丝粒融合是蝙蝠科物种核型演化的主要机制。蝙蝠科的祖先核型并不是类似于2n=44鼠耳蝠的核型，而可能更类似于棕蝠的2n＝50核型，由全端着丝粒染色体构成。 7. 除着丝粒融合外，异染色质的扩增也是蝙蝠科扁颅蝠属和山蝠属的染色体进化方式之一。 8. 绒山蝠与三种亚洲的伏翼共有两个同源染色体片段联合（MMY 8＋11和9＋13）,提示蝙蝠科的山蝠属和伏翼属有非常紧密的亲缘关系。 9. MMY 9 + 23和MMY 18＋19 这两个保守的同源染色体片段联合是蝙蝠科扁颅蝠属的细胞遗传学鉴定特征。 通过翼手目这些动物的染色体涂色研究，我们不但在全基因组的水平上揭示了翼手目几个主要类群代表动物的核型系统发育关系，而且所构建的比较染色体图谱将有助于基因组的序列信息从已测序物种（人）向序列信息较少的翼手目物种转移，这些研究结果也可以为翼手目的分类、物种鉴定、系统发育关系和生物医学研究（如SARS病毒）等提供基础性资料。

阿片类物质滥用对认知和情绪的影响及其机制的研究

药物滥用是一种慢性、复发性脑疾病，有着极其复杂的机理。其核心特征是强制性觅药和用药行为，即成瘾者失去了对药物寻求和使用行为的控制。大量的实验证据表明，药物滥用会导致认知功能的损伤和认知偏差，并会造成情绪的异常，这可能是药物滥用和复吸的原因。 本论文的目的在于进一步研究药物滥用对认知和情绪的影响及其相关的脑机制，为此我们首先利用一系列神经心理学的测试，包括简单反应时、选择反应时、快速序列视觉呈现和左右分辨测试，研究了阿片类物质滥用对认知功能（如信息处理能力、注意的时间特性、左右分辨能力等）和情绪反应的影响，并探讨了性别、戒断时间、成瘾历史和开始成瘾的年龄的相关作用。研究结果发现：1）海洛因依赖的病人在上述测试中均表现出明显的功能损伤。2）海洛因依赖的病人对成瘾相关的刺激存在认知偏差，如，在快速序列视觉呈现测试中，他们只在中性词语和负性词语上表现出扩大了的注意瞬脱，但是在成瘾相关词语上的表现与正常被试没有显著差异。3）海洛因依赖病人的情绪反应发生了改变：他们对负性词语的唤起度评分低于中性词语和成瘾相关词语，并小于正常被试对负性词语的唤起度评分；另一方面在快速序列视觉呈现测试中，情绪刺激对海洛因依赖病人的注意瞬脱的影响程度小于正常被试的情况。4）在海洛因依赖病人中发现的认知功能的损伤和认知偏差存在性别差异，女性病人认知功能的损伤程度较男性病人更为严重，并且认知偏差也较男性病人更为明显。5）对于不同的测试，戒断时间、成瘾历史和开始成瘾的年龄有不同的影响。本部分研究较为系统的揭示了药物滥用对于认知和情绪的影响及其特点。 为了进一步研究阿片类物质滥用对认知功能和情绪反应的影响机制，我们利用脑电和功能核磁共振成像，分别研究了吗啡成瘾过程中前额叶的两个主要部分（腹侧前额叶和背外侧前额叶）的变化情况以及海洛因依赖病人的杏仁核对成瘾无关的情绪刺激的反应。结果发现吗啡对腹侧前额叶和背外侧前额叶的脑电活动都造成了一定的影响，并且对脑电γ段的影响在给药后12小时仍然存在，这可能是药物滥用造成认知功能损伤的原因。另外，海洛因依赖病人的左侧杏仁核对情绪刺激的反应小于正常被试，尤其是对正性刺激的反应。这解释了药物滥用者存在情绪异常问题的原因。本部分研究在一定程度上解释了药物滥用对认知和情绪的影响机制，并为前额叶和杏仁核在药物滥用中所起的作用提供了进一步的证据。

感觉门控的跨半球现象及其在吗啡成瘾过程中的应用研究

本论文的实验研究部分主要包括"正常被试同侧和对侧大脑半球通路听觉诱发电位门控的机制研究"和"吗啡依赖的建立和戒断过程中大鼠海马感觉门控（Sensorygating）的动态变化"。第一部分为了探讨感觉门控发生的神经生物学机制，在第一部分实验中，我们着重研究了感觉门控在同侧和对侧大脑半球的发生机制。感觉门控反映了大脑对听觉信息的加工处理过程。双声听诱发电位抑制模式在实验研究和临床方面已经广泛被用来评估感觉门控能力。当两个相同的声音刺激以500ms的时间间隔先后给予双耳时，第二个声音的听诱发电位P50成份的幅度会明显地受到第一个声音的抑制，这就是通常所说的P50抑制或是声诱发电位门控抑制。然而当这两个相同的声音刺激先后（也是500ms间隔）以相同方向（同侧）和不同方向（对侧）给予单侧耳朵时，感觉门控功能（表现为PSO前抑制和N100前抑制）是否能在同侧和对侧大脑半球之间发生是不清楚的。在本实验中，双耳双声刺激，同侧单耳双声刺激（包括左耳双声和右耳双声两种）和对侧单耳双声刺激（包括先右耳后左耳和先左耳后右耳两种）五种模式分别给予25个健康的正常被试者。同时在正常被试者的前额叶皮层（左侧和右侧）和颖叶皮层（左侧和右侧）四个脑区分别记录听觉诱发电位进而来评估P50和N100成份的抑制。实验结果显示：（1）P50和N100抑制（表现为T／C抑制比）在四个记录脑区和五种刺激模式下都没有性别之间的明显差异。（2）统计分析结果显示P50和N功O成份前抑制功能（表现为T／C抑制比）在四个记录的脑区没有明显差别。（3）五种不同的声音刺激模式对P50抑制功能（表现为T／C抑制比）具有显著性作用。具体表现为：在双侧双耳声刺激模式和同侧单耳双声刺激模式下，第二个声音诱发的P50成份的诱发电位幅度明显地受到第一个声音的抑制，即P50抑制发生；当相同的两个声音以对侧单耳双声刺激模式给予被试时，第二个声音诱发的PSO幅度很少受到第一个声音抑制，即P50抑制不发生。（4）正常被试声诱发电位N100成份在五种不同的声音刺激模式下都表现出正常的门控抑制（表现为T／C抑制比）并且相互之间没有统计学上的显著性差别。因此与P50成份不同，在对侧单耳双声刺激条件下较晚成份N100仍然具有正常的感觉门控能力。以上结果表明了，在标准的双耳双声刺激条件下N100成份具有和P50成份相似的门控抑制能力。另外，感觉门控（包括P50和N100抑制）能够在同侧大脑半球之间发生，这个结果意味着决定感觉门控的听觉通路可能以与调控双耳双声相似的方式调控同侧声音刺激。另一方面，较早成份P50抑制不能在对侧大脑半球之间发生，而与之相关的听觉通路却能够调控较晚成份N100抑制在对侧大脑半球之间发生。这可能是由于大脑半球之间的交叉联系在较长的时间里允许更多的听觉信息到达对侧半球而导致的。当前的实验结果可能反映了感觉门控在两侧大脑半球之间发生的某些特征。第二部分感觉门控可以"过滤"一些无关刺激进入以保护大脑免受干扰性信息的影响。听觉诱发电位抑制是常用来评估感觉「丁控能力的一种方法。由于感觉门控机制与边缘系统多巴胺的活动密切相关，并且门控能力很可能反映了吗啡成瘾过程中大脑状态。因此，在第二部分实验中，我们观察了在吗啡依赖的建立和戒断过程中吗啡对大鼠海马感觉门控（N4O成份）的影响作用。在实验中通过连续六天十二次（每天两次，间隔12小时）的盐酸吗啡腹腔注射使大鼠建立吗啡依赖，随后停止吗啡注射使大鼠处于自发的戒断阶段。在吗啡依赖的建立和戒断过程中检测海马感觉门控。而且，多巴胺DZ受体的拮抗剂氟派吮醇（haloPeridoD被用来检测多巴胺在吗啡弓｝起的海马感觉「1控变化中的作用。我们的结果显示出：（1）与对照组相比吗啡实验组在吗啡依赖的建立过程中海马感觉门控能力明显地被干扰；（2）氟派陡醇预处理作用会部分地恢复或逆转这个受损的（降低的）海马门控；（3）并且在连续地三天吗啡注射后，海马感觉门控受到损伤，表明了吗啡对海马门控的慢性作用；（4）与吗啡依赖阶段的结果相反，在吗啡戒断的第五天和第六天，吗啡实验组大鼠表现出明显提高的感觉门控。在吗啡依赖的建立和戒断过程中分别观察到的降低的和提高的海马感觉门控可能与海马结构的多巴胺神经传递活动有关。该实验结果与药物（包括吗啡）成瘾过程中多巴胺的神经传递活动的变化是一致的，同时也又进一步证明了多巴胺对感觉门控具有调控作用。最后，在吗啡成瘾过程中海马感觉门控的这种显著变化有力地表明了海马参与吗啡成瘾并暗示了海马与阿片类物质之间的相互作用。

环境、单胺类神经递质系统对脑的某些高级认知功能的影响

一些特殊的环境因素如：丰富环境、应激等能够对脑的某些高级认知功能产生广泛的影响。单胺类神经递质系统对脑的高级认知功能也起着重要的作用。我们在前人的工作基础上，通过实验进一步探讨了丰富环境、束缚应激及社会等级与抑郁症、焦虑症的关系，以及去甲肾上腺素β 受体系统与吗啡诱导的条件化环境线索记忆的获得和提取之间的关系。我们首先假设在未成年小鼠每天接受束缚应激刺激之后饲养于丰富环境中可能也会减轻小鼠慢性束缚应激导致的焦虑样或抑郁样的行为。经过14 天和28 天两个周期的环境处理，结合每天4 小时和8 小时的束缚应激和每天16 小时的丰富环境饲养，利用动物行为学方法检测小鼠焦虑样或抑郁样的行为。实验结果表明：（1）慢性束缚应激抑制了未成年小鼠体重的增加，丰富环境可能也是抑制体重增加的因素之一；（2）在强迫游泳测试中，慢性束缚应激可减轻未成年小鼠抑郁样的行为，但是丰富环境能够抑制束缚应激引起的未成年小鼠抑郁样的行为的降低，即丰富环境加重了其抑郁样的行为；（3）在黑白箱测试中，丰富环境能够提高未成年小鼠自发探索活动能力，但是对束缚应激引起焦虑样行为的降低没有影响。我们的第二个实验假设高等非人灵长类动物猕猴（Macaca mulatta）天然的社会等级关系产生的抑郁样的个体能够更好的模拟人类社群中自然形成的抑郁症的发病与病征，因此可能成为研究人群中自然状态下产生的抑郁症潜在的更为有效的实验动物模型。我们对几个猕猴群体的不同结构组成（性别、年龄、数量等）进行观察分析，首先筛选出抑郁样的猕猴个体，进而探讨在不同结构组成的猕猴群体中产生抑郁样个体的情况。结果表明：（1）社会等级地位高低与猕猴抑郁发病密切相关即最低地位的个体产生抑郁样个体的可能性最大；（2）猕猴群体密度增加，产生抑郁样个体的几率有增高的趋势；（3）在猕猴群体中产生雌性抑郁样个体几率有高于雄性的趋势；（4）抑郁样个体的产生可能与猕猴的年龄、群体性别构成等因素相关性不高。根据以往的研究发现阻断肾上腺素β受体干预环境条件化线索相关记忆的再巩固能够加快成瘾记忆的消退，却很少涉及β受体对这种记忆的获得和提取的影响。因此，我们利用小鼠吗啡诱导的条件化位置偏好模型和药理学方法探讨了β受体拮抗剂心得安对吗啡相关的环境条件化记忆的获得和提取的影响。实验结果表明：β受体不参与吗啡诱导环境线索记忆的获得，但可能加强记忆的提取，提示激活β受体可能加快对吗啡依赖条件化环境线索相关记忆的消退。

Photoluminescence properties of LaF3: Eu3+ nanoparticles prepared by refluxing method

The europium-doped LaF3 nanoparticles were prepared by refluxing method in glycerol/water mixture and characterized with X-ray diffraction(XRD), field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), UV-vis diffuse reflectance spectrum, and photoluminescence spectra. The results of XRD indicated that the obtained LaF3: Eu3+ nanoparticles were well crystallized with a hexagonal structure. ne FE-SEM image illustrated that the LaF3: Eu3+ nanoparticles were spherical with an average size around 30 nm. Under irradiation of UV light, the emission spectrum of LaF3: Eu3+ nanoparticles exhibited the characteristic line emissions arising front the D-5(0)-> F-7(J), (J=1, 2, 3, 4) transitions of the Eu3+ ions, with the dominating emission centered at 590 nm. In addition, the emissions from the 51), level could be clearly observed due to the low phonon energies (-350 cm(-1)) of LaF3 matrix. The optimum doping concentration for LaF3: Eu3+ nanoparticles was determined to be 20mol.%.

White light emission from Eu3+ in CaIn2O4 host lattices

CaIn2O4:xEu(3+) (x=0.5%,1.0%,1.5%) phosphors were prepared by the Pechini sol-gel process [U.S. Patent No. 3,330,697 (1967)] and characterized by x-ray diffraction and photoluminescence and cathodoluminescence spectra as well as lifetimes. Under the excitation of 397 nm ultraviolet light and low voltage electron beams, these phosphors show the emission lines of Eu3+ corresponding to D-5(0,1,2,3)-F-7(J) (J=0,1,2,3,4) transitions from 400 to 700 nm (whole visible spectral region) with comparable intensity, resulting in a white light emission with a quantum efficiency near 10%. The luminescence mechanism for Eu3+ in CaIn2O4 has been elucidated.

Hydrothermal synthesis of SrCO3 : Eu3+/Tb3+ microneedles and their luminescence properties

SrCO3:Eu3+ /Tb3+ microneedles that grow along the a-axis were successfully prepared through a large-scale and facile hydrothermal method without any template and further annealing treatment. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and photoluminescence (PL) spectra as well kinetic decays, were used to characterize the samples. The preferential growth along a-axis for SrCO3:Eu3+/Tb3+ microneedles has been proposed through analysis of the XRD patterns of samples obtained at different hydrothermal treatment time. Under ultraviolet excitation, the SrCO3:Eu3+ and SrCO3:Tb3+ microncedle samples show a strong red and green emission corresponding to the D-5(0)-F-7(j) (J = 1, 2, 3, 4) transitions of Eu3+ and the D-5(4)-(7) F-j (J = 6, 5, 4, 3) transitions of Tb3+, respectively, which have potential applications in lighting fields.

Pechini sol-gel deposition and luminescent properties of SrLa1-xRExGa3O7 (RE = Eu, Tb) phosphor films

SrLa1-xRExGa3O7 (RE = EU3+, Tb3+) phosphor films were deposited on quartz glass substrates by a simple Pechim sol-gel method. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), atomic force microscopy, field-emission scanning electron microscopy, photoluminescence spectra, and lifetimes were used to characterize the resulting films. The results of XRD indicated that the films began to crystallize at 700 degrees C and crystallized fully at 900 degrees C. The results of FNR spectra were in agreement with those of XRD. Uniform and crack-free films annealed at 900 degrees C were obtained with average grain size of 80 nm, root mean square roughness of 46 nm and thickness of 130 nm The RE ions showed their characteristic emission in crystalline SrLa1-xRExGa3O7 films, i.e., Eu3+ D-0-F-7(J) (J = 0, 1, 2, 3, 4), Tb3+5D4 -(7) F-J (J = 6, 5, 4, 3) emissions, respectively. The optimum concentrations (x) of Eu3+ and Tb3+ were determined to be 50, and 80 mol% in SrLa(1-x)RE(x)GGa(3)O(7) films, respectively.

芳香聚芳醚酮大环化合物结构分析

大环化合物因其特有的环状结构,近些年来引起了人们的强烈关注.氮杂大环化合物[1]、二联苯和氨基酸构建的大环化合物[2]、赖氨酸衍生氮杂大环化合物[3]、酞菁、类酞菁类大环化合物[4]以及含吡啶大环化合物[5]相继报道.……

Preparation and luminescence properties of in situ formed lanthanide complexes covalently grafted to a silica network

Lanthanide-doped sol-gel-derived materials are an attractive type of luminescent materials that can be processed at ambient temperatures. However, the solubility of the lanthanide complexes in the matrix is a problem and it is difficult to obtain a uniform distribution of the complexes. Fortunately, these problems can be solved by covalently linking the lanthanide complex to the sol-gel-derived matrix. In this study, luminescent Eu3+ and Tb3+ bipyridine complexes were immobilized on sol-gel-derived silica. FT-IR, DTA-TG and luminescence spectra, as well as luminescence decay analysis, were used to characterize the obtained hybrid materials. The organic groups from the bipyridine-Si moiety were mostly destroyed between 220 and 600 degreesC. The luminescence properties of lanthanide bipyridine complexes anchored to the backbone of the silica network and the corresponding pure complexes were comparatively investigated, which indicates that the lanthanide bipyridine complex was formed during the hydrolysis and co-condensation of TEOS and modified bipyridine. Excitation at the ligand absorption wavelength (336 nm for the hybrid materials and 350 nm for the pure complexes) resulted in strong emission of the lanthanide ions: Eu3+ D-5(0)-F-7(J) (J = 0, 1, 2, 3, 4) and Tb3+ D-5(4)-F-7(J) (J = 6, 5, 4, 3) emission lines due to efficient energy transfer from the ligands to the lanthanide ions.

Dy3+- and Eu3+-doped LaGaO3 nanocrystalline phosphors for field emission displays

Nanocyrstalline LaGaO3 and Dy3+- and Eu3+-doped LaGaO3 were prepared through a Pechini-type sol-gel process. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), photoluminescence, cathodoluminescence spectra, and lifetimes were utilized to characterize the samples. XRD reveals that the samples begin to crystallize at 900 degrees C and pure LaGaO3 phase can be obtained at 1000 degrees C. FE-SEM images indicate that the Dy3+- and Eu3+-doped LaGaO3 samples are both composed of aggregated spherical particles with sizes ranging from 40 to 80 nm. Under the excitation of ultraviolet light and low voltage electron beams (1-5 kV), the undoped LaGaO3 sample shows a strong blue emission peaking at 433 nm, and the Dy3+- and Eu3+-doped LaGaO3 samples show their characteristic emissions of Dy3+ (F-4(9/2)-H-6(15/2) and F-4(9/2)-H-6(13/2) transitions) and Eu3+ (D-5(0,1,2)-F-7(1,2,3,4) transitions), respectively. The relevant luminescence mechanisms are discussed.

液晶聚芳醚酮/含甲基苯侧基聚芳醚酮共混体系的环带球晶

间歇式生长的结构不连续环带球晶机理直到最近在少数结晶/非晶聚合物共混物研究中才获得直接实验证据的支持[1,2].最近研究聚醚醚酮/液晶聚芳醚酮共混体系(实质是结晶/结晶体系)相行为时观察到,特殊环带球晶的形成也是间歇式晶体生长引起的结构不连续的结果[3,4].但要证明结构不连续环带球晶不是个别现象,而是普遍存在于聚合物中,还需要做广泛的研究工作和大量的实验.本文通过研究含氯侧基液晶聚芳醚酮/含甲基苯侧基聚芳醚酮共混体系(结晶/非晶)环带球晶的形态演变和发展过程;利用选择性溶剂刻蚀方法确定共混体系环带球晶的相组成和相结构,探讨了环带球晶的形成机理.1实验部分1.1试剂与仪器五氟苯酚、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮均为分析纯试剂.瑞士Mettler-Toledo DSC821e示差扫描量热仪,用标准In和Zn校正温度值和热流值,温度范围50~350℃,升温速度10℃/m in,氮气保护,流量100 mL/m in.Linkam TM600热台与CCD系统的Leica DMLP偏光显微镜.日本精工Seiko SPI3800型原子力显微镜,选用奥林帕斯OMCL-AC160TS-W(悬臂长度为160μm,弹力常数...

Sol-gel synthesis and photoluminescent properties of LaPO4 : A (A = Eu3+, Ce3+, Tb3+) nanocrystalline thin films

Rare-earth ion (Eu3+, Tb3+, Ce3+)- doped LaPO4 nanocrystalline thin films and their patterning were fabricated by a Pechini sol-gel process combined with soft lithography on silicon and silica glass substrates. X-Ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microcopy (SEM), optical microscopy, absorption and photoluminescence (PL) spectra as well as lifetimes were used to characterize the resulting films. The results of XRD indicate that the films begin to crystallize at 700 degreesC and the crystallinity increases with increasing annealing temperature. The morphology of the thin film depends on the annealing temperature and the number of coating layers. The 1000 degreesC annealed single layer film is transparent to the naked eye, uniform and crack-free with a thickness of about 200 nm and an average grain size of 100 nm. Patterned thin films with different strip widths ( 5 - 50 mm) were obtained by micromolding in capillaries ( soft lithography). The doped rare earth ions show their characteristic emission in the nanocrystalline LaPO4 films, i.e., Eu3+ D-5(0)-F-7(J) (J = 1, 2, 3, 4), Tb3+ D-5(3,4) - F-7(J) ( J = 6, 5, 4, 3, 2) and Ce3+ 5d-4f transition emissions, respectively. Both the lifetimes and the PL intensities of Eu3+ and Tb3+ increase with increasing annealing temperature, and the optimum concentrations for them were determined to be 5 mol% and 16 mol% of La3+ in LaPO4 thin films, respectively. An energy transfer phenomenon from Ce3+ to Tb3+ has been observed in LaPO4 nanocrystalline thin films, and the energy transfer efficiency depends on the doping concentration of Tb3+ if the concentration of Ce3+ is fixed.