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掺氮金刚石的光学吸收与氮杂质含量的分析研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O613.71[理学—无机化学;理学—化学] TQ174.61[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春130033, [2]中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130012, [3]吉林大学超硬材料国家重点实验室,长春130012
  • 相关基金:吉林省科技发展计划(批准号:20080122;20090351), 国家自然科学基金(批准号:40803021), 中国科学院知识创新工程领域前沿项目(批准号:O71Y32Q070)资助的课题.
中文摘要:

研究了金刚石光学特性与氮杂质及其含量的关系,从传统的金刚石氮含量标定方法出发,修正了金刚石氮含量的计算方法,并且用添加叠氮化钠的原料在六面顶压机上进行了高氮含量金刚石的制备研究.随着体系中叠氮化钠的添加,金刚石红外吸收谱在800—1400cm-1范围的吸收强度相对于基线不断升高,这表明金刚石中存在的氮含量在随着叠氮化钠添加而升高,金刚石在单声子区域吸收强度大大增强.用含叠氮化钠的原料制备的金刚石呈现绿色、墨绿色甚至黑色,颜色的深浅依赖于叠氮化钠添加的多少.傅里叶红外光谱测试结果表明,用含叠氮化钠的原料制备的金刚石的氮含量要远远高于普通制备金刚石的氮含量,氮含量升高到1450—1600ppm.氮杂质元素的增多将不利于金刚石的光谱透过性,然而这种掺杂金刚石可以作为某些波段的多功能吸收辐射材料.

英文摘要:

The combination of outstanding properties, such as high thermal conductivity, high refractive index, extreme hardness, radiation resisting, and high insulation, makes diamond an ideal material for optical application under extreme requirements. The relationship between the optical absorbance of diamond doped with nitrogen and the nitrogen concentration were studied. The calculation method of nitrogen concentration used in this study was a modification of the typical calculation method. The high nitrogen concentration diamond was synthesized in Fe_80Ni_20-carbon and sodium azide system. The absorbant intensity of diamond increases in 800—1400 cm-1 range. The nitrogen concentration in diamond increases with the increasing contents of NaN_3. The color of diamond changes with the increase of NaN_3 content, in the order of green, dark green and black. The diamond synthesized with addition of NaN_3 contains nitrogen exceeding 1450 ppm which is much higher than the normal diamond. The optical transmission of diamond decreases with the increase of nitrogen concentration. The diamond with nitrogen doping can be used as optical material with better absorbance and many physical characters at some wavenumber.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876