中文摘要：

新型超快闪烁材料在未来国防、军事、科技等诸多领域有着广阔的应用前景。采用凝胶中的络合-解络方法，结合浓度控制技术，摸索出形貌好、纯度高的CuI晶体的生长工艺，并运用各种分析手段研究晶体的结构、杂质和缺陷与生长工艺的关系，以及闪烁特性与结构、杂质、缺陷和生长工艺的关系；理论上，采用基于相对论密度泛函理论和嵌入分子团簇方法，研究CuI闪烁晶体的发光机理及其缺陷态；在实验和理论研究的密切配合下，不断优化

结论摘要：

CuI晶体作为一种无机闪烁材料，其发光衰减时间极短，已成为新一代超快闪烁晶体研究的重要对象。但晶体生长困难，其发光机制尚不清楚。采用结合浓度控制技术的络合－解络方法，我们进行了CuI晶体生长的研究，详细地分析了硅凝胶中氢碘酸浓度、络合物浓度和过饱和度等关键工艺参数的分布规律以及它们对晶体生长的影响。通过控制生长液的浓度和加液量，优化了CuI晶体生长方案，达到了调控工艺参量的目的，延长了晶体稳定生长的时间，生长出尺寸为2.5 mm的均匀、透明、规则CuI晶体。研究中所获得的络合物浓度、浓度梯度、扩散系数、络合物最低浓度、亚稳区等基本数据，为生长大尺寸的CuI晶体奠定了坚实的实验基础。所生长的CuI晶体外形呈规则四面体，纯度高，为超快发光的γ相立方闪锌矿结构，发光峰位于420－430 nm，衰减时间不大于1.0 ns，且没有慢成份。同时，利用相对论密度泛函理论和嵌入分子团簇法，模拟计算了CuI晶体及其缺陷态的电子结构。晶体的价带顶由I5p和Cu3d轨道杂化而成，导带底由Cu4s轨道组成。其发光归因于缺陷四面体间隙Cu和Cu空位在禁带中引入浅施主和受主能级，产生施主－受主对复合发光。