点状籽晶法生长DKDP晶体的研究

本文研究了影响溶液稳定性的因素,主要包括溶液的纯度、饱和点和过饱和度等,并对DKDP的点状籽晶法生长进行了初步研究.同时比较了不同生长速度生长的晶体质量.结果表明:经超细过滤的高纯度溶液稳定性有很大提高,而此时生长速度对晶体质量的影响不大.最后,获得了X、Y向生长速度达3.8mm/d的点状籽晶,生长出尺寸为44mm×44mm×48mm的高质量DKDP晶体,并对晶体生长的表面进行了微观观察,分析了DKDP晶体生长的微观机制.     

大尺寸70%DKDP晶体残余应力应变研究

本研究使用传统液相法生长了氘含量为70%的大尺寸磷酸二氘钾(DKDP)晶体，采用中子衍射技术测量了三倍频DKDP晶片内部的残余应力和微观应变，利用X射线同步辐射探测了晶体锥面和柱面的微观形貌。研究了DKDP晶体沿[100]晶向宏观残余应力和微观残余应变的分布。结果表明：传统液相法生长的DKDP晶体柱面区域的残余应力为压应力，而锥面区域的残余应力为拉应力；锥面的拉应力容易导致晶体在生长和搬运过程中开裂，与实验现象相符；传统液相法生长的DKDP晶体的残余微观应变较小，但晶体中仍存在缺陷，这些缺陷是晶体残余应力和应变存在的原因之一。该研究可指导大尺寸70%DKDP晶体工程化应用。     

β-Zn3BPO7晶体的提拉法生长研究

采用提拉法生长β-Zn3BPO7(简称ZBP)晶体.研究了生长工艺,用[210]方向的籽晶,获得了尺寸为35mm×20mm×10mm的单晶,该晶体无色透明,不开裂,呈现发育完好的{001}板面.通过设计特殊的温场以及在生长结束后采用适当的热条件有效地抑制了相变的发生.生长过程中靠近液面的温度梯度为30～60℃/cm,晶体转速为15～25r/min,提拉速度不大于1mm/h.ZBP晶体有宽的透光范围,它的紫外吸收边为240nm.ZBP晶体不潮解,其莫氏硬度为5Mohs.     

影响生长大尺寸和高质量β-BBO晶体的因素

本文讨论顶部籽晶法各种生长条件对大尺寸、高质量β-BaB2O4晶体的影响,诸如助熔剂、温度梯度、晶体转速、降温速率、籽晶方向等晶体生长工艺参数.采用NaF作为助熔剂、[001]向的定向籽晶、接近液面温度梯度为3～8℃/cm、5～20r/min的转速、0.05～0.1℃/h降温速率的生长工艺,使用直径为100mm的铂坩埚,成功地生长出100mm×40mm、光学均匀性为4.326×10-6的大尺寸高质量的β-BBO晶体.     

用于红外变频的大尺寸AgGaS2晶体生长

在红外变频非线性光学应用中需要高光学质量大尺寸AgGaS2晶体元件.我们采用改进的Bridgman方法生长直径28mm、长度60～80mm的晶体棒.成功生长的关键是要采用C向籽晶.[001]籽晶生长的晶体中很少发现裂纹、聚片孪晶等宏观缺陷.在Ag2S共存下的热处理能有效地排除晶体中的异相沉淀,显著改善透明度.我们制备的Ⅰ型相位匹配8mm×10mm×16mm和5mm×5mm×15mm?AgGaS2晶体元件分别成功地应用于差频、和频激光实验.     

Ⅰ类高氘DKDP晶片性能研究

受到晶体尺寸以及非线性光学性能的影响,目前可供选择的非线性晶体非常有限。DKDP晶体作为传统大尺寸光电材料,在光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)装置中得到了应用。高氘化的DKDP晶体有更好的光学性能,然而生长出高氘化DKDP晶体对生长环境等有更加严格的要求。本文通过改良的原料合成罐以及生长槽,采用点籽晶快速生长法成功生长出高氘DKDP晶体。按照Ⅰ类(θ=37.23°, φ=45°)切割方式制备样品,并对其氘含量、透过率、光学均匀性以及晶体激光损伤阈值进行测试。实验结果表明,晶体的平均氘含量达到98.49%,在可见-近红外波段下具有较宽的透过波段和较高的透过性能。R-on-1的测试结果显示,在3 ns、527 nm条件下,DKDP晶体的激光损伤阈值达到了19.92 J/cm²。晶体光学均匀性均方根达到了1.833×10^-9,表明晶体具有良好的光学均匀性。     

大尺寸、高质量BaAlBO3F2晶体的生长

本文讨论了影响BaAlBO3F2(BABF)晶体生长尺寸和质量的相关因素,诸如助熔剂的选择、生长原料的制备、籽晶的处理、温度梯度、晶体转速、降温速率等.采用新的B2O3-LiF-NaF助熔剂体系,[001]向籽晶,20～40 r/min的转速,1～5℃/d的降温速率,通过中部籽晶法生长出了尺寸为40×30×12 mm3、光学均匀性为△n≈4.048×10-6/cm的BABF晶体.     

添加剂下KDP晶体的快速生长

本文在测定KDP溶解度曲线及介稳区的基础上,通过添加几种硼酸盐类添加剂,并采用Z切点籽晶实现了KDP晶体的快速生长,[001]和[100]方向的生长速度可达10～15mm/d(5L生长槽).     

紫外非线性光学晶体三硼酸铯的生长和性能

采用泡生法和提拉法生长出三硼酸铯(化学式CsB3O5,简称CBO)晶体,研究了晶体生长工艺条件及晶体生长形态.泡生法生长的CBO晶体的尺寸为40mm×25mm×25mm;生长过程中晶体转速为10～20r/min,降温速率为0.1～0.2℃/d.用提拉法生长出20mm×30mm的CBO晶体;生长过程中液面温度梯度为60℃/cm,提拉速度为8mm/d.在生长过程中Cs2O的挥发速度大于B2O3的挥发速度.CBO单晶的晶面由[011]斜方柱和[010]斜方柱单形组成,属于[011]单形是4个较大的面,属于[101]单形是4个较小的三角形晶面.CBO在紫外波段具有较大的有效非线性光学系数.利用CBO进行Nd∶YAG激光和频获得了高转换率的波长355nm及266nm相干光输出.     

硫酸盐对KDP晶体完整性的影响

本文利用高分辨X射线衍射技术,在"点籽晶"陕速生长法基础上,研究了掺杂K2SO4对KDP晶体锥面及柱面扇形结构完整性的影响.结果表明,在5×10-5的掺杂条件下,K2SO4对KDP晶体不同扇形区域的影响略有不同,其原因主要在于[SO42-]与KDP晶体各扇形相互作用不同有关.     

钒酸钇晶体中的颜色问题

本文以YVO4晶体生长过程中的V2O5挥发量与YVO4晶体颜色的关系为线索,研究了YVO4晶体颜色与YVO4晶体缺陷、光吸收特性的关系;结果表明晶体中的化学配比变量x影响了YV1-xO4-5x/2晶体颜色.x越大,V的含量越低,则晶体的颜色越浅,但与此同时因组分偏离化学配比而带来的晶体缺陷增多.所以不能无原则地减弱晶体颜色.适宜的x值为0～0.03.     

非线性光学晶体的研究进展

本文比较了无机、有机、半有机三类非线性光学晶体的性能、研究进展以及面临的主要问题和发展趋势;评述和展望了近年来出现的半有机非线性光学晶体的研究意义、潜在优势和发展前景.     

A simple glucose reduction route for the synthesis of sheet‐like copper dendrites

In the current paper we designed a simple glucose reduction route for synthesis of sheet‐like Cu dendrites on a high yield, using CuSO₄ as the starting material. The reaction was carried out at 180 °C for 18 h in the absence of any structure‐directing agent. The product was characterized by X‐ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and electron diffraction (ED). Some factors influencing the shapes of Cu microcrystals, including the reaction temperature, time, and the concentration of the starting CuSO₄, were investigated. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Growth morphology of crystals from kinetic and geometric perspective

The growth morphology of crystals is analysed from macroscopic point of view and the recent developments in this field are surveyed. In particular, it is shown that, for specific geometry characterized by interfacial angles a given face can increase in size for a very wide range of relative growth rates and need not be the slow‐growing face. Even growing faster than the neighbouring faces, such a face can increase in its size. However, there are other faces with other specific geometry, which can decrease the size growing more slowly than one of the neighbouring faces. If the growth time is sufficiently long, such a face may disappear and not be represented in the final crystal morphology. In the present survey the concepts given earlier [5] are extended. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

晶体结构控制晶体形态的理论及应用

本文对比分析了研究晶体宏观形貌与内部结构关系的3种主要理论,即布拉维法则、周期键链理论和负离子配位多面体生长基元理论.提出利用布拉维法则,结合晶胞形状及结构中螺旋轴、滑移面的影响,可以更准确地分析晶体的习性,并据此对晶体习性进行了分类.     

Structure,growth and optical properties of Zn0.24Ni0.76(SO4)·7H2O single crystal

A new crystalline complex zinc nickel sulfate heptahydrate (ZNSH) has been prepared. The crystal structure was investigated by x‐ray single crystal diffraction method and the empirical formula is Zn_0.24Ni_0.76(SO₄)·7H₂O. The ZNSH crystal belongs to the orthorhombic space group P2₁2₁2₁ with cell parameters a = 6.7742(14) Å, b = 11.748(2) Å, c = 12.009(2) Å. The deep‐green ZNSH single crystal with dimension of 30 × 25 × 25 mm³ has been grown by the cooling solution method. The constituent ratio of ZNSH crystal grown from various compounding solutions at temperature range 40‐50 °C is approximate invariant. The crystal absorption spectra with theoretical analysis are reported. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Influence of solvent and crystallization method on the crystal habit of metronidazole

In the present study, metronidazole was crystallized in several solvents, according to both the “cooling crystallization” and the “crystallization by non‐solvent addition”. Particle properties, such as crystal habit, elongation ratio, and mean particle size, were determined by SEM analysis. Structural changes and development of polymorphic forms were excluded by both Differential Scanning Calorimetry (DSC) and X‐Ray Powder Diffractometry (XRPD). Crystal habit (and thus elongation ratio) was typically influenced by both the solvent polarity index and the crystallization method: solvents with higher polarity index tended to promote acicular or stick‐shaped crystals with a high elongation ratio, while isodimensional crystals were promoted by decreasing the polarity index, as was particle aggregation. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

从矿物宝石到光电功能晶体——解读蒋民华先生《晶体赋》

晶体美丽有用,构造和谐有序。光电功能晶体可实现光能和电能的相互转化,在微电子、光电子、通信、航天及现代军事技术等高科技领域占有重要地位。人类认识晶体,源于天然矿物。从矿物晶体的发现到光电功能晶体的人工生长和应用经历了漫长的发展,晶体种类、晶体质量、生长理论、生长技术以及应用等方面均取得了较大进展。本文简述了从矿物宝石到晶体学发展的历程,介绍了压电晶体、电光晶体、激光晶体、非线性光学晶体和闪烁晶体等几类光电功能晶体发展历程及晶体生长研究的进展,展望了未来光电功能晶体的发展趋势。     

提拉法制备铜单晶研究

采用提拉法生长出大尺寸(111)铜单晶,晶体尺寸为ф(12～19)mm×85 mm.通过XRD、金相显微分析讨论了铜单晶的晶体结构与生长缺陷,并采用双臂电桥测定(111)铜单晶的电阻率.结果表明:晶体具有(111)取向、强度高,表明晶体取向良好;蚀坑呈典型三角锥形,位错密度在105～106 cm-2之间;在室温下,(111)铜单晶电阻率为1.289×10-8Ω·m.     

晶体形态一些基本概念的实际意义分析

本文对晶体学中关于晶体形态一些古老的基本概念(单形的正形与负形、左形与右形、一般形与特殊形)进行了深入思考,并从实际晶体形态上发育这些单形的角度,分析了它们的本质区别与内在含义:单形的正形与负形是属于同一几何单形、同一对称型(点群)的两个结晶单形,它们可以相聚;单形的左形与右形也是属于同一几何单形、同一对称型(点群)的两个结晶单形,但它们却具有不同的内部结构,所以它们不能够相聚;单形的一般形与特殊形只有结晶单形意义,无几何单形意义.这些认识阐明了过去我们多年来并没有足够重视的一些理论与实际问题,这有助于晶体形态对称理论的发展,也有助于晶体学教学思路的明确.