Low-threshold high-temperature operation of lambda similar to 7.4 mu m quantum cascade lasers

We report low-threshold high-temperature operation of 7.4 mu m strain-compensated InGaAs/InAlAs quantum cascade lasers (QCLs). For an uncoated 22-mu m-wide and 2-mm-long laser, the low-threshold current densities, i.e. 0.33 kA/cm(2) at 81 K in pulsed mode and 0.64 kA/cm(2) at 84 K in cw mode, are realized. High-temperature operation of uncoated devices, with a high value of 223 K, is achieved in cw mode.

Magnetron sputtering growth of InAs0.3Sb0.7 films on (100) GaAs substrates: Strong effect of growth conditions on film structure

The growth of highly lattice-mismatched InAs0.3Sb0.7 films on (100) GaAs Substrates by magnetron Sputtering has been investigated and even epitaxial lnAs(0.3)Sb(0.7) films have been successfully obtained. A strong effect of the growth conditions on the film structure was observed, revealing that there was a growth mechanism transition from three-dimensional nucleation growth to epitaxial layer-by-layer growth mode when increasing the substrate temperature. A qualitative explanation for that transition was proposed and the critical conditions for the epitaxial layer-by-layer growth mode were also discussed. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structural study of YSi1.7 layers formed by channeled ion beam synthesis

High quality YSi1.7 layers (chi(min) of Y is 3.5%) have been formed by 60 keV Y ion implantation in Si (111) substrates to a dose of 1.0 x 10(17)/cm(2) at 450 degrees C using channeled ion beam synthesis (CIBS). It shows that, compared to the conventional nonchanneled ion beam synthesis, CIBS is beneficial in forming YSi1.7 layers with better quality due to the lower defect density created in the implanted layer. Rutherford backscattering/channeling and x-ray diffraction have been used to study the structure and the strain of the YSi1.7 layers. The perpendicular and parallel elastic strains of the YSi1.7 epilayer are e(perpendicular to) = -0.67% +/- 0.02% and e(parallel to) = +1.04% +/- 0.08%. The phenomenon that a nearly zero mismatch of the YSi1.7/Si (111) system results in a nonpseudomorphic epilayer with a rather large parallel strain relative to the Si substrate (epsilon(parallel to) = +1.09%) is explained, and the model is further used to explain the elastic strain of epitaxial ErSi1.7 and GdSi1.7 rare-earth silicides. (C) 1998 American Vacuum Society.

高产抗旱优质谷子新品种辐谷7号的选育与推广利

利用400Gy 60Co γ射线处理87070谷子品系干种子,选育出辐谷7号新品种。该品种具有株型紧凑、茎秆矮、高产抗旱优质并且适应种植地区广等特点。2002年2月通过陕西省农作物品种审定委员会审定,截止2008年在黄土高原地区累计推广10.8万hm2。

Ce~(3+)在稀土取代的卤磷酸盐中的发光与能量传递的研究

本工作用固相反方法、以炭保护或在N_2-H_2还原气氛中，两次灼烧，合成了一系列烯土取代的卤磷酸盐发光体，其反应是M_2~ICO_3 + M_3~(II)(PO_4)_2 + M_2~(III)O_3 + (NH_4)_2HPO_4 + M~(II)F_2 → M_x~IM_(10-2x)~(II)M_x~(III)(PO_4)_6F_2 + NH_3 + H_2O式中：M~I = Li~+, Na~+, K~+; M~(II) = Ca~(2+), Sr~(2+); M~(III) = Y~(3+), La~(3+), Gd~(3+); X = 0.5, 1, 2, 3。通过X－射线分析法和以Eu~(3+)作为荧光离子探针方法确定了样品的物相和晶体结构，表明它与M_(10)~(II)(PO_4)_6F_2同属六方晶系(Pb_3/m)。并用图解外推法求得样品的晶胞参数a和c分别为9.41和6.89 A。在研究了M~I, M~(II)和M~(III)为不同阳离子，X为不同值时，取代物的物相和结构变化以及对Ce~(3+)发光和能量传递影响规律的基础上，以Na_2Ca_6La_2(PO_4)_6F_2为基本体系比较详细地研究了Ce~(3+)的发光，Ce~(3+)-Mn~(2+), Ce~(3+)-Re~(3+) (Re~(3+) = Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Tm~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))以及Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+) (Re~(3+) = Dy~(3+), Nd~(3+))的能量传递。实验发现，Na_2Ca_6La_2(PO_4)_6F_2:Ce~(3+)是较强的紫外光发射体，发射谱带是由338和358nm两个宽带峰组成的，相应于~2D-~2F_(5/2)和~2D-~2F_(1/2)跃迁。发射强度和~2D-~2F_(6/2)，~2D-~2F_(7/2)两种辐射跃迁几率相对大小与温度，Ce~(3+)的浓度有关；F~-含量对发射强度也有强烈的影响。我们认为，浓度和温度的影响是由于Ce~(3+)-Ce~(3+)的能量迁移作用。实验发现，Ce~(3+)能有效地敏化Mn~(2+)的发光，得到高效的黄色荧光发射体。Ce~(3+)对Re~(3+)的作用可以分为三类：A）. Ce~(3+)-Sm~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Tm~(3+)；B）．Ce~(3+)-Nd~(3+)，Pr~(3+)；C）. Ce~(3+)-Ho~(3+), Er~(3+)。在A，B类型中，Ce~(3+)能有效地敏化这些稀土离子，但能量传递效率(η_T)_A > (η_T)_B。在Ce~(3+)-Ho~(3+)、Ce~(3+)-Er~(3+)类型中，Ho~(3+)、Er~(3+)不产生可见辐射，Ce~(3+)的发射强度也显著降低。在Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)三元中心体系中，Ce~(3+)的能量可直接传递给Mn~(2+)和Re~(3+)中心，还可通过Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)的途径传递。通过研究中心离子的浓度效应，温度效应、测定激发光谱、荧光光谱、荧光衰减曲线的荧光寿命，能够证实：在Ce~(3+)-Mn~(2+)、Ce~(3+)-Re~(3+)、Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)的能量传递属于无辐射共振传递相互作用类型。符合M. Yokata等人提出的偶极－偶极相互作用扩散限制传递历程。我们还利用Ce~(3+)、Ce~(3+)-Mn~(2+)、Ce~(3+)-Re、Ce~(3+)-Mn~(2+))-Re~(3+)激活体系中Ce~(3+)的发射强度和荧光寿命等数据计算了Ce~(3+)的能量传递效率。发现两种结果相差较大，为了准确地表达Ce~(3+)的敏化效果，在分析上了产生这种误差的原因后，提出了两种传递效率表示式(η_f, η_R)。

I：新型稀土永磁材料Nd-Fe-B氧化过程及抗氧化新体系研究II：CuO、Y_2Cu_2O_5、BaCuO_2和RBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体磁化率及Cu价态研究

本论文由两大部分组成。第一部分是新型稀土永磁材料Nd-Fe-B氧化过程及抗氧化新体系的研究。Nd-Fe-B永磁体是1983年问世的新型稀土永磁材料。和原有的铁氧体及Sm-Co体系相比，具有磁能积高（50MGOe）。价廉源广，制备简单等三大优点；也有居里温度低（310℃），温度系数大（－0.126%/K），易氧化等三大缺点，我们对Nd-Fe-B合金的氧化过程进行研究，发现该材料热稳定性差，容易发生氧化反应，氧化使材料的结构受到破坏，并给材料的磁性造成不可恢复的损失，整个氧化过程是分阶段的。在室温和干燥的空气中材料基本是稳定的。150℃以下材料磁性受到破坏的主要原因是体系中Nd的氧化。230℃以上材料主体成分Fe也开始氧化，温度升高使反应进程大大加快。到800℃左右反应基本结束，最终产物主要为Fe_2O_3, Nd_2O_3·FeNdO_3和NdBO_3。增加体系中B的相对含量和添加某些新的元素均能提高材料的抗氧化能力，新研制的Nd-Fe-B-Si四元体系和原来的Nd-Fe-B体系相比具有下列显著优点：新体系的抗氧化能力大大提高，经过150℃的长期恒温试验，材料的结构，磁性均未受到破坏，某些体系甚至能在更高的温度下使用，另外，新体系的居里温度Tc也大为提高。比原有Nd-Fe-B磁体高40℃左右。因此该体系是一种大有发展前途的新材料。此外，我们用动态热重法研究了Nd-Fe-B合金的氧化动力学过程，但由于我们新合成的体系构相较为复杂，未能达到预期效果。第二部分是CuO，Y_2Cu_2O_5，BaCuO_2和RBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体（R稀土元素）磁化率及铜价态研究，铜的氧化物具有复杂的化学计量关系和磁学性质。在对CuO的磁化率研究中，我们发现在低温区（77K－110K）和一定磁场下，CuO由顺磁突变为抗磁。这种转变与磁场强度有很大关系。这一结果与前人的工作有较大的出入。而与超导体的形为极为相似。所不同的是，转变温度与样品的重量也有关系。实验结果重复。由于铜氧性质在R-Ba-Cu-O超导体中起决定作用，因此有必要对CuO的低温磁性作进一步研究。此外，我们对文献尚未报道的Y_2Cu_2O_5的磁化率在77－300K温度区间进行了测量，发现它是顺磁性物质，室温有效磁矩μ_(eff) = 2.13μB。高于Cu~(2+)的理论有效磁矩（1.73μB）。经过碘量法价态分析，发现Y_2Cu_2O_5中有部分Cu~(3+)，这与磁化率的测定相符合。Tc在90K左右的Y-Ba-Cu-O体系是近期才发现的具有超高温超导材料。该体系有着独特的结构和性质。在对R-Ba-Cu-O及R-Ba-Cu-O-Ag超导体的研究中，我们发现此类超导体属II类超导体，在临界温附近该超导体由顺磁转变为抗磁，此种变化与磁场强度有很大关系，当场强大于一定值后，则观察不到这种转变。在对RBa_2Cu_3O_(7-δ) (R = Y, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm)超导体和具有相同配比但由于合成工艺条件不同而不超导的R'Ba_2Cu_3O_(7-δ) (R' = Y, Sm, Eu, Gd)非超导体的铜价态分析中，我们发现此两类化合物中均含有一定量的Cu~(3+)。且超导体中Cu~(3+)的含量高于非超导体中Cu~(3+)的含量（同样比例）。我们还发现Cu~(3+)对水极为敏感，将RBa_2Cu_3O_(7-δ) (除R = Gd, Dy, Er)超导体在未干燥容器中测出的Cu~(3+)量远远低于干燥容器中所测得的值。我们认为这可能是引起超导体不稳定的重要原因。由于尚缺乏用其它手段检测到超导体中Cu~(3+)存在的例证。故对此问题还有待于今后继续作进一步的研究。

稀土元素的价态及半径对LnBa_2Cu_3O_(7-δ)化合物的结构、超导电性及某些性质的影响

本文系统地研究了稀土元素的价态，半径对LnBa_2Cu_3O_(7-δ)化合物的结构、超导电性、某些性质的影响，分以下几个方面。1、LnBa_2Cu_3O_(7-δ)化合物的结构和某些性质（如氧含量、Cu~(3+)/Cu~(2+)之比值，晶胞参数、正交畸变等）均随三价稀土离子半径呈现规律性的变化。2、研究了YbBa_2Cu_3O_(7-δ)的合成机理，提出了不同于YBa_2Cu_3O_(7-δ)的反应机理；研究了Ln对(YbLn)Ba_2Cu_3O_(7-δ)结构和性质的影响。3、分析了LnBa_2Cu_3O_(7-δ) (Ln = Pr、Y)的XPS图谱，讨论了影响PrBa_2Cu_3O_(7-δ)超导性的原因。4、研究了Ln对(PrLn)Ba_2Cu_3O_(7-δ)的结构及超导电性的影响，讨论了Cu-O链，Cu-O层，Cu~(3+)对超导性的贡献。5、研究了稀土取代Bi（部分）对Bi-Sr-Ca-Cu-O结构及超导性的影响，稀土取代只有低Tc相生成，少量稀土取代Bi可得-80k的超导电性。

X-ray-diffraction study of quasipseudomorphic ErSi1.7 layers formed by channeled ion-beam synthesis

ErSi1.7 layers with high crystalline quality (chi(min) of Er is 1.5%) have been formed by 90 keV Er ion implantation to a dose of 1.6X10(17)/cm(2) at 450 degrees C using channeled implantation. The perpendicular and parallel elastic strain e(perpendicular to)=-0.94%+/-0.02% and e(parallel to)=1.24%+/-0.08% of the heteroepitaxial erbium silicide layers have been measured with symmetric and asymmetric x-ray reflections using a double-crystal x-ray diffractometer. The deduced tetragonal distortion e(T(XRD))=e(parallel to)-e(perpendicular to)=2.18%+/-0.10%, which is consistent with the value e(T(RBS))2.14+/-0.17% deduced from the Rutherford backscattering and channeling measurements. The quasipseudomorphic growth of the epilayer and the stiffness along a and c axes of the epilayer deduced from the x-ray diffraction are discussed.

7.8μm二级分布反馈量子级联激光器

报道了基于应变补偿的InP基In0.53+xGa0.47-xAs/In0.52-yAl0.48+yAs分布反馈量子级联激光器.采用二级光栅作为反馈,激射工作波长为7.8μm,在1%占空比,5kHz频率的工作条件下,在93～173K的温度范围内,单模发射光谱边模抑制比均超过20dB,调谐系数dλ/dT=0.5125nm/K.在93K时,峰值功率为30mW,直到153K时,峰值光功率仍达到12mW.

垂直入射Si_(0.7)Ge_(0.3)/Si多量子阱光电探测器

报道了正入射Si_(0.7)Ge_(0.3)/Si多量子阱结构光电探测器的制作和实验结果。测试了它的光电流谱和量子效率。探测器的响应波长扩展到了1.3μm以上波段。在1.3μm处量子效率为0.1%。量子效率峰值在0.95μm处达到20%。