摘要
钼酸盐闪烁晶体性能优良，被广泛用于低温探测器来寻找暗物质和研究无中微子双β衰变。本论文主要选择钼酸锌（ZnMoO4）、钼酸钇钠（NaY(MoO4)2）、双钼酸钠（Na2Mo2O7）三种晶体为研究对象。主要研究工作如下： 1、ZnMoO4多晶料的高温固相合成（Zn2+过量0.2at％，Mo6+过量0.2at％，掺杂0.5at％Ca2+，掺杂0.5at％W6+）、共沉淀法合成（化学计量比）及ZnMoO4晶体生长与性能研究。晶体采用坩埚下降法自发成核生长。生长出来的晶体呈橙色。四种组分轻微改变的ZnMoO4晶体在可见光波段的透过率约为85％，高于纯ZnMoO4晶体（75％）。五种ZnMoO4晶体样品的间接禁带宽度都为3.69eV。随着温度从300K降至77K，五种ZnMoO4晶体样品的激发光谱强度、发射光谱强度和光产额均增加。掺杂0.5at％Ca2+离子的ZnMoO4晶体样品具有最低的光产额和最短的衰减时间（300K时τ=9.1μs，77K时τ=72.7μs），而掺杂0.5at％W6+离子的ZnMoO4晶体在77K时光产额最高。温度越低，ZnMoO4晶体的衰减时间越长。ZnMoO4晶体（化学计量比与Zn2+离子过量0.2at％）的激活能分别是160meV与140meV。 2、采用高温固相法合成NaY(MoO4)2多晶料。用坩埚下降法自发成核生长得到了较完整的NaY(MoO4)2晶体。通过电子顺磁共振（EPR）分析了晶体着色原因。通过在氧气气氛下退火得到透明的NaY(MoO4)2晶体。在可见光波段，退火后的NaY(MoO4)2晶体样品的透过率约为80％，其间接禁带宽度为3.15eV。在不同低温下对晶体的发光性能进行了一系列测试。光产额与衰减时间随着温度的降低而增加。在10K下，退火后的NaY(MoO4)2晶体的光产额是Li2MoO4晶体的四倍，其最短的平均衰减时间为88μs（175K）。 3、采用高温固相法合成了两种Na2Mo2O7（Mo6+过量0.2at％，Na+过量0.2at％）高纯多晶料。通过坩埚下降法自发成核生长Na2Mo2O7晶体。Na2Mo2O7晶体（Na+过量0.2at％）较透明，晶体质量比Na2Mo2O7（Mo6+过量0.2at％）好。Na2Mo2O7（Mo6+过量0.2at％）内部有黄色晶体析出，通过PXRD测试，发现其与标准比对卡(PDF#76-2189)一致，即其成分为三斜晶系的Na6Mo10O33。在可见光波段，Na2Mo2O7晶体样品（Na+过量0.2at％）的透过率约为63％，其间接禁带宽度为2.89eV，Na6Mo10O33晶体的间接禁带宽度为2.74eV。从差热分析可以得出Na2Mo2O7晶体熔点为617℃，Na6Mo10O33晶体非一致熔融，其在528℃处有一吸热峰。在漫反射光谱中，Na6Mo10O33晶体位于310nm处的强吸收峰是钼酸根离子中的电子转移所产生的本征吸收峰。
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