本文系统地研究了(1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PZN-PT)单晶的光学透过率与结晶取向和组分的关系, 发现四方相单晶的透过率明显大于三方相和准同型相界(MPB)。［001］方向极化的四方相PZN-12%PT单晶在0.5～5.8 μm的波段范围内, 未镀增透膜的晶片透过率约为65％; 准同型相界处PZN-8%PT单晶沿［011］方向极化的单晶透过率高于［001］和［111］方向。随着PT含量变高, 单晶带隙逐渐变小。本文中还测量不同组分单晶的折射率, 和大多数ABO3型钙钛矿结构化合物相似, PZN-PT单晶的折射率较大, 随着波长的减小其值迅速增大。晶体的色散现象明显, 拟合得出各组分晶体的色散方程。利用塞纳蒙补偿法和双光束干涉法测量了电光系数, PZN-PT单晶的电光系数较大, 在准同型相界附近其值达到极大, ［001］方向极化PZN-8%PT单晶有效电光系数为460 pm/V, 比广泛应用的铌酸锂高出20倍。四方相PZN-12%PT单晶有效电光系数为138 pm/V, 在20～80 ℃范围内其值变化不大。良好的透光性能和优异的电光性质, 使PZN-PT单晶可以满足高速低功耗电光器件的要求。

准同型相界附近的弛豫铁电单晶体具有较大的压电效应，因而得到了广泛地研究。一般而言，具有较大铁弹响应的材料也具有较高的声光效应。尤其是大的晶格参数变化和应力所致相变可以同时产生大的折射率变化，二者可以同时提高声光效应。本文在马赫-曾德尔干涉光路中对晶体样品施加单轴应力，测量得到了0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3 (0.65PMN-0.35PT)单晶的声光系数π。研究结果表明，该单晶表现出了极高的声光系数，例如，π33达到了15.2×10-12 m2/N。这些研究结果表明，弛豫铁电单晶是激光束偏转器和声光调制器的优选材料。

为了满足高功率白光发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)对荧光体的高性能要求，对白光LED用CexGd∶YAG单晶荧光材料的制备和光学、电学、热 学特性进行了研究。采用提拉法生长了CexGd∶YAG(x=0.02, 0.04, 0.06, 0.08)单晶，并借助于X射线衍射(XRD)、吸收光谱、发射光谱等对晶体的光谱特性进 行了表征, 同时也测试分析了相对荧光强度随温度的变化关系、基于不同Ce3+浓度CexGd∶YAG单晶的白光LED性能参数。结果表明CexGd∶YAG单晶在450 nm的 蓝光激发下，产生一个500~650 nm的宽峰发射，在100 ℃高温下，其荧光光强比商用荧光体粉末高出10%。当Ce3+浓度为6%时，采用CexGd∶YAG单晶荧光片的 白光LED光效高达153 lm/W，是Ce∶YAG和树脂荧光材料白光LED的两倍多。CexGd∶YAG单晶荧光片，具有更高更稳定的荧光光强，制作的白光LED光效有明显提 升，有望成为新型的商用荧光体。

为了提高纳秒激光成孔质量, 改善成孔时孔口熔融物、孔口再铸层、孔的锥度等缺陷, 利用超声振动辅助321不锈钢表面纳秒激光成孔, 观察孔口微观形貌及上下孔口直径, 分析超声振动功率、激光脉冲能量、离焦量以及辅助气体气压对纳秒激光成孔质量的影响。结果表明, 在不同工艺参数下的打通孔实验中, 超声振动辅助成孔深径比大、再铸层较小、孔壁波纹细密、喷溅物减少, 成孔质量得到改善。随着超声功率增大, 上下孔口圆度提高、锥度减小, 且打孔效率提升;激光脉冲能量对成孔的上下孔口直径、孔口熔渣溅射影响显著;离焦量为1 mm时获得锥度最小的孔, 且熔渣较少、热影响区面积小, 离焦量过大或过小, 易造成熔融物聚集, 辅助气体压力增大, 热影响区减小。

针对水下激光成孔存在的缺陷, 用超声辅助水下激光成孔的工艺方法对不锈钢进行打孔, 分析了激光脉冲能量、水层厚度、超声功率对成孔三维形貌、孔径和孔深的影响; 对比分析了有无超声辅助水下激光成孔三维形貌和SEM图像。结果表明, 超声场辅助水下激光成孔工艺下, 孔口形状、孔壁粗糙度改善, 熔渣沉积减少, 成孔质量比较好。随着激光脉冲能量、超声功率的增大孔的深度和直径也随之增大, 孔锥度减小; 随着水层厚度的增加孔的深度和直径先增大后减小, 在水层厚度为3 mm处的孔直径最接近于孔深; 有超声辅助时孔的形貌明显好于无超声时孔的形貌。

为给铌、钽资源勘查和开发提供分析测试技术支撑,基于地球化学样品中铌、钽的特殊化学性质,应用电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS),对地球化学样品中铌、钽的检测方法进行了深入研究.结果表明:样品溶液制备和仪器测定参数对检测效果有重要影响,特别是前者,因此优化样品溶液制备的重要参数是检测技术的关键所在,试验选定条件是:试样重量为50　mg;氢氟酸用量为15　mL;样品溶液中硝酸、酒石酸浓度分别为2%和1.5%;溶液有效测定期限≤1　d.优化并确立的检测方法经国家一级地球化学标准物质验证,其准确度、精密度均达到行业标准的要求.方法检出限分别为Nb:1.05 μg·g-1和Ta:0.13　μg·g-1.实验研究证明:应用特定的样品溶液制备流程,并结合ICP-MS技术适用于地球化学样品中铌、钽的准确快速检测,尤其是样品量较大且铌、钽含量较低的地球化学勘查样品.

高温固相法合成了Ce3+, Mn2+共掺的Mg2Y8Si6O26荧光粉, 利用X射线粉末衍射仪(XRD)、 荧光分光光度计对其结构和发光性能进行了研究。 表明样品为纯相的Mg2Y8Si6O26晶体, 属于六方晶系, 空间群为P63/m。 光谱数据表明Ce3+在该晶体中占有两种不同格位, 分别为C3格位和C1h格位, 通过激发和发射光谱对Ce3+在两种格位的发光进行了研究。 在286 nm光激发下Ce3+, Mn2+共激活Mg2Y8Si6O26的发射光谱除了在400 nm有Ce3+的特征发射外, 还在600 nm处出现了Mn2+的特征发射, 表明Ce3+和Mn2+之间存在能量传递。 通过改变Mn2+的浓度实现了白光发射, 它可用于紫外光激发的单一基质白光发射荧光粉。