铌酸锂晶体中氧空位缺陷的热力学研究

首次测量了同成分和掺铁铌酸锂晶体中氧空位的生成焓,发现掺铁可以使铌酸锂晶体中氧空位生成焓大为降低。讨论了实验结果,并提出光折变铌酸锂晶体的还原处理可以在较低的温度下进行。     

坩埚下降法生长铌酸锂晶体

采用坩埚下降法,生长了直径为5 cm的铌酸锂晶体.探讨了晶体生长工艺条件,测试了晶体的透过光谱.所得晶体呈浅茶色,分析认为主要是氧空位缺陷所致.铌酸锂晶体通常用作声表面波(surface acoustic wave,SAW)器件的基片,氧空位缺陷可增加基片的电导率,减少器件制造过程中晶片开裂,有利于提高SAW器件成品率.     

氧化还原处理对Mg:Ce:Cu:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体中,掺入的摩尔分数分别为0.1%.3%,6%MgO,掺入0.1%(质量分数,下同)CuO和0.05%CeO2.采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Cu:LN晶体,对生长后的晶体极化后分别进行了氧化和还原处理.测定了Mg:Ce:Cu:LN晶体的紫外-可见光吸收光谱和光折变性能.结果表明:与未经氧化和还原处理的晶体相比,在掺MgO量为1%和3%时.经氧化处理的晶体的吸收边发生了紫移,经还原处理的晶体的吸收边发生了红移;而在掺MgO量为6%时,氧化处理后晶体的吸收边紫移趋势小明碌.氧化处理后晶体的抗光损伤能力R减弱,而还原处理后晶体的R增强:而当掺入MgO为6%时,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R最大,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R比Ce:Cu:LN晶体高2个数量级.结合铌酸锂晶体的锂空位缺陷模型解释了有关实验结果.     

掺铁近化学计量比铌酸锂晶体的生长及其光学性能研究

在LiNbO3(LN)中掺进0．01％Fe3O3(质量分数)和10．9％K2O(摩尔分数)助熔剂，用顶部籽晶(TSSG)法生长近化学计量比掺铁铌酸锂(SLN：Fe)，以及采用Czochralski法生长同成分掺铁铌酸锂(CLN：Fe)。测试了晶体的晶格常数、吸收光谱和红外光谱。Li^ 取代反位铌(NbLi^4 )和占据锂空位，使SLN：Fe晶体的晶格常数变小。SLN：Fe晶体的吸收边相对于CLN：Fe晶体发生了紫移。SLN：Fe晶体的OH吸收峰移到3466cm^—1。利用二波耦合光路测试了晶体的指数增益系数和响应时间，计算了有效裁流子浓度。测试结果表明：SLN：Fe晶体的指数增益系数达到28cm^—1，而CLN：Fe晶体的指数增益系数为18cm^—1；SLN：Fe晶体的响应速度比CLN：Fe晶体提高了1个数量级。     

KTNNP晶体生长研究

本文采用高温溶液降温法生长出了掺Nb5+和Nd3+不同浓度的KTP(简称KTNNP)晶体,研究了晶体的生长习性与掺质种类的关系.测定了晶体的晶胞参数,并与KTP晶体作了对比,以掺质后结构的变化探讨了KTNNP晶体生长习性的成因.确定了掺质在生长体系中的分配系数,发现掺铌1%时使Nd3+的分配系数增大12.6倍,并提出了进一步提高晶体中Nd3+含量的设想.     

掺质钆镓石榴石(Gd_(3-x)Ca_xGa_(5-x)Zr_xO_(12))单晶的生长与测试

本文对掺钙、锆的钆镓石榴石[简称GGG(Ca、Zr)]单晶的生长、完整性和组分过冷等作了观测研究。通过化学分析和X射线晶胞参数的测定,定出了熔体中CaO及ZrO_2的分凝系数及晶体中组分对晶胞大小的影响,其目的是对生长掺钙、锆的钆镓石榴石单晶作比较详尽的研究,并找出掺质 GGG与纯GGG两种单晶在生长及某些性能上的异同。 实验结果表明,生长GGG(Ca,Zr)单晶对完整性的控制较纯GGG单晶难。也还表明掺质钆镓石榴石经辐照后较易产生色心。     

铜铁双掺近化学计量比铌酸锂晶体生长及其光折变性能研究

采用优化工艺参数,在掺有6（mol）％K2O助溶剂熔体中,利用提拉法生长出系列铜、铁双掺近化学计量比LiNbO3晶体。通过二波耦合和透射光斑畸变法测试可知,在未掺和掺铁量不变情况下,随着掺铜量的增加,衍射效率逐渐增大且铜铁双掺铌酸锂晶体衍射效率要高于单掺铜铌酸锂晶体。而其写入时间和擦除时间逐渐减小;抗光损伤能力随着掺铜量的增加逐渐增强,且单掺铜铌酸锂晶体抗光损伤能力远远大于铜铁双掺铌酸锂晶体。     

降温速率对无籽固相法生长铌酸钾钠基单晶结构和性能的影响

采用无籽固相晶体生长法制备了铌酸钾钠基压电单晶,研究了晶体生长降温阶段的冷却速率对该单晶的结构和性能的影响。结果表明:通过优化降温速率有利于单晶的生长,易生长尺寸更大的单晶体;当降温速率较低时,晶体表面更平坦,晶体质量较高;在研究范围内,降温速率的改变对单晶的晶体结构的影响较小;当降温速率为2.0℃/min时,所制备的铌酸钾钠基压电单晶表现出优异的压电性能,其正压电系数d_(33)达510 pC/N,逆压电系数d~*_(33)达1 425 pm/V,同时晶体还具有较低的介电损耗tanδ=0.02,且Curie温度较高T_C=416℃,和剩余极化强度P_r=20μC/cm~2。通过优化降温速率采用无籽固相法生长的铌酸钾钠基单晶是一种较有前景的压电铁电单晶材料,具有较大的潜在应用价值。     

垂直梯度凝固法生长PbWO4∶（F,Y）晶体的光学性能（英文）

采用垂直梯度凝固法成功生长出直径为27mm、长为110mm,具有可控形状和形态的F-和Y3+共掺钨酸铅[PbWO4∶(F,Y)]晶体。通过透射光谱、荧光光谱、光产额、衰减时间等对钨酸铅晶体光学性能进行了表征。结果表明:与纯钨酸铅晶体相比,垂直梯度凝固法生长的PbWO4∶(F,Y)晶体在320~420nm的短波范围的光学透过率明显提高,光吸收边更尖锐;荧光光谱为350~580nm范围的宽峰,发射主峰为420nm;光产额达到50p.e/MeV(1 000ns内),发光衰减时间为5ns。     

垂直梯度凝固法生长PbWO_4∶(F,Y)晶体的光学性能(英文)

采用垂直梯度凝固法成功生长出直径为27mm、长为110mm,具有可控形状和形态的F-和Y3+共掺钨酸铅[PbWO4∶(F,Y)]晶体。通过透射光谱、荧光光谱、光产额、衰减时间等对钨酸铅晶体光学性能进行了表征。结果表明:与纯钨酸铅晶体相比,垂直梯度凝固法生长的PbWO4∶(F,Y)晶体在320~420nm的短波范围的光学透过率明显提高,光吸收边更尖锐;荧光光谱为350~580nm范围的宽峰,发射主峰为420nm;光产额达到50p.e/MeV(1 000ns内),发光衰减时间为5ns。