ZnGeP2晶体中的晶格振动模拟与光谱分析

ZnGeP₂晶体在9~10 μm的光学吸收限制了其在中远红外波段的应用,该波段吸收与其晶格振动有关。本文通过理论计算与实验相结合的方法,解释了晶体红外截止边和9 μm附近吸收峰的物理机制。通过布里奇曼法生长出ZnGeP₂单晶,并测试生长得到的ZnGeP₂晶体的变温拉曼光谱和变压拉曼光谱,基于第一性原理方法计算了ZnGeP₂布里渊区中心的振动频率,并计算了不同压力下晶体的晶格常数和拉曼位移峰的位置。实验结果与理论计算结果表明:温度升高使得其振动模发生红移,且振动模强度减弱,半峰全宽变大,而压力增大则会引起ZnGeP₂晶体振动模发生蓝移,振动模强度减弱,半峰全宽变大。     

含平面共轭构型的非线性光学晶体

紫外非线性光学晶体是组成紫外固态激光器的关键材料。目前,紫外非线性光学晶体主要依赖硼酸盐晶体,但已有的硼酸盐晶体并不能完全满足应用需求,而进一步研发新型硼酸盐非线性光学晶体难度不断增大,因此开拓新的材料体系显得尤为迫切。从硼酸盐结构与非线性光学效应关系可知,含有平面共轭基团的硼酸盐具有大的倍频系数、合适的双折射率和短的紫外截止边等特性,因此平面共轭基团是硼酸盐非线性光学晶体的核心功能基元。基于几何构型拓展平面共轭基团研究是探索新体系紫外非线性光学晶体材料的重要思路和关键环节。基于此,本团队提出以具有平面三角共轭结构的碳酸盐、硝酸盐、胍盐和具有平面六元环共轭结构的氰尿酸氢盐、巴比妥酸氢盐等化合物为研究对象,拓展紫外非线性光学晶体材料的探索范围。本文将主要介绍本团队近年来在碳酸盐、硝酸盐、胍盐、氰尿酸氢盐、巴比妥酸氢盐紫外晶体探索方面取得的研究成果。     

减少ZnGeP2晶体1~2.5 μm光学吸收的研究

ZnGeP₂晶体在1~2.5 μm有几个吸收峰,此波段的吸收峰主要是由于点缺陷V_P、Ge_Zn和V_Zn引起的,这些光学吸收严重影响ZnGeP₂晶体在光参量振荡器中的应用性能。针对ZnGeP₂在此波段的光学吸收,基于电子-原子核散射理论,通过理论计算模拟电子辐照来寻找合适的辐照条件,对布里奇曼法生长出的ZnGeP₂单晶分别进行退火热处理和电子辐照处理,并采用红外光谱仪和综合物理性能测量系统测试不同条件下ZnGeP₂晶体的红外吸收光谱、霍尔系数和载流子浓度。结果表明退火热处理能有效减少ZnGeP₂晶体在1.2 μm和1.4 μm附近的光学吸收,而电子辐照处理有利于减少ZnGeP₂晶体在2.0 μm附近的光学吸收,实验结果与计算结果一致。     

GENERAL DIGITAL PICTURE PROCESSING AND TEXTURE ANALYSIS FOR PHOTOELASTICITY

In this paper,a general digital picture processing and texture analysis forphotoelasticity is developed Overcoming some defects of references[2]and[3], it presentsan effective method to analyse fringe patterns of the photoelasticity. By means of thetrignometric function relationship between the light intensity I and the image fringe orderN, the equations of the fringe order N on brightness Z are deduced and the mechanicalparameters are thus obtained We established a system of sigital picture processing andtexture analysis for photoelasticity, which is called OYC-l system. Finally, this system ischecked with an example. It is found that the differences between measured results and thetheoretical values are within 2.3 percent.     

层裂微裂纹的形态及层裂程度的表征参量

层裂是冲击载荷造成材料破坏的一种典型方式。文中运用超声Ｃ扫描检测系统对层裂试件的微损伤形态进行检测，确是出在一维应变加载条件下的微裂纹形态呈钱币型；另一方面，根据钱币型微纹形态，通过对层裂损伤演化过程的分析，提出了一个描述层裂程度的无量纲参量，与层裂实验数据的对比说明了这个参量能够很好地描述层裂损伤程度。     

紫外低吸收YAl3(BO3)4晶体生长

本文对用于紫外低吸收YAB晶体生长的助熔剂体系进行了筛选,测定了YAB-Li2B4O7-AlBO3体系的结晶关系.采用顶部籽晶熔盐法生长紫外低吸收YAl3(BO3)4晶体,测定了晶体的真空紫外透过截止波长,结果表明其真空紫外吸收边达到165 nm.     

HgI2在KI水溶液中溶解度测定及晶体生长

通过测定不同温度下HgI2在浓度分别为0.25 mol/L,0.50 mol/L,0.75 mol/L,1.00 mol/L的KI水溶液中的溶解度,绘制了溶解度曲线.结果表明:KI水溶液浓度一定时,温度对HgI2在KI溶液中的溶解度影响很小;温度一定时,随着KI水溶液浓度增大,HgI2的溶解度大幅度增大;随着KI水溶液浓度的增大,温度对HgI2在KI水溶液中的溶解度变化的影响增大.根据所得到的HgI2-KI-H2O体系性质,选取1.00 mol/L的KI水溶液溶解碘化汞,通过缓慢降温,利用顶部籽晶法生长碘化汞晶体,得到了重达17.4 g的鲜红透明的晶体.     

Φ125 mm光学级蓝宝石晶体生长

应用泡生法生长出φ125 mm×180 mm、质量为6 kg的蓝宝石晶体,晶体无色透明,绿光检测晶体内部无肉眼可见散射颗粒.晶体光学均匀性达到2.1×10~(-7),晶体沿a方向、c方向检测均无应力条纹.     

水热法生长KBBF单晶

氟代硼鈹酸钾KBe2BO3F2(KBBF)晶体是至今发现的可相位匹配的倍频波长最短的晶体.但是,由于该晶体具有很大的面间距,层状生长习性十分明显,因此,至今采用熔盐法生长的晶体厚度较薄,无法按照相位匹配方向切割成倍频器件.我们尝试了采用水热法生长KBBF晶体并获得了成功.我们采用水热法已成功地生长出了厚度达10 mm以上的透明单晶体.本文概述了水热法生长KBBF晶体的实验方法和生长条件(如矿化剂种类,温度,压力,温度梯度,充满度,开孔率等)对晶体生长的影响.最后,用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了晶体的生长机制与形状.