高性能涂层材料La_(2)Zr_(2)O_(7)的反射偏振光谱特性

作     者：史冬冬 曹昭斌 黄雁华 龚艳春 武文远 杨军 SHI Dong-dong;CAO Zhao-bin;HUAN Yan-hua;GONG Yan-chun;WU Wen-yuan;YANG Jun

作者机构：陆军工程大学基础部江苏南京211101 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20211231)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2022年第42卷第10期

页      码：2995-2999页

摘      要：稀土锆酸盐(REZrO,RE为稀土元素)体系材料具有热导率低、高温相结构稳定、抗化学腐蚀和价格相对低廉等优势,近年来在热障涂层、环境障涂层和核防护涂层等领域得到广泛而深入的应用,获得了广泛关注。然而,目前对该涂层材料的研究主要还是集中在热学、力学及电学性能等,对光学性能特别是反射光的偏振特性研究则鲜见报道。以锆酸镧(La_(2)Zr_(2)O_(7))为代表,系统研究了稀土锆酸盐光学偏振特性,特别分析了材料表面属性与光学偏振特性的对应关系。实验中利用固相反应法分别合成制备了La_(2)Zr_(2)O_(7)粉体和致密块体材料,并利用XRD(X-ray diffraction),Raman spectra和SEM(scanning electron microscope)等分析表征其微观结构,结果显示制备的La_(2)Zr_(2)O_(7)材料为立方焦绿石相结构。在光学性能分析中,分别用自然光和线偏振光作为探测光源,在不同探测角下研究其反射光偏振特性。研究表明,对于自然光入射,La_(2)Zr_(2)O_(7)块体和粉体材料的线偏振度(DOLP)与入射光波长呈现显著的依赖关系,随着波长的增加,DOLP呈现出先增大后减小的趋势。值得注意的是在红外波段,DOLP迅速降低并接近于0,表明该材料在红外波段表现出良好的偏振隐身特性。研究还发现,在自然光入射时,致密块体材料的DOLP分别在波长~720和~773 nm出现极大值,且峰值波长对探测角度不敏感,粉体材料在~714和~774 nm附近也出现两个峰。在线偏振光入射,块体材料在大角度探测角下,DOLP在~720和~763 nm出现两个峰,与自然光入射光不同的是,同一个探测角下两个峰的峰值大小基本相同,粉体材料则在~720和~755 nm附近出现两个峰,且峰值强度减弱,说明涂层材料的粗糙度对反射光的偏振特性有一定影响,研究进一步显示,两个峰值对应的波长与探测角无显著依赖关系。本研究结果为稀土锆酸盐涂层材料的偏振光谱学的开发、应用和设计提供理论和实验支撑。

主 题 词：偏振光光谱 线偏振度 稀土锆酸盐 La_(2)Zr_(2)O_(7) 粗糙度 

学科分类：07[理学] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2022)10-2995-05

馆 藏 号：203114490...