γ-LiAlO2晶体生长、改性和热学性质研究

采用快速提拉法生长出了透明、完整的γ-LiAlO₂晶体，但是晶体的高熔点和易 挥发性限制了γ-LiAlO₂晶体质量.采用气相传输平衡法（vapor transport equilibra tion technique,VTE）工艺对晶体改性，半高宽（FWHM）值从1169arcsec降至442arcsec，继续升高VTE处理温度至1300℃，FWHM值反而升高至552arcsec.快速提拉法生长出来晶体，100］方向和［001］方向的热膨胀系数分别为172398×10^-6/K，107 664×10^-6/K.经过三步VTE处理后［100］和［001］方向热膨胀系数降至16 6539×10^-6/K和101784×10^-6/K. 关键词： 2')" href="#">γ-LiAlO₂ 气相传输平衡法 热膨胀系数     

Yb:YAP晶体的光谱性能研究

应用中频感应加热提拉法生长出掺杂浓度为10%原子分数的Yb∶YAP晶体,研究了室温下Yb∶YAP晶体的吸收和发射光谱特性以及荧光寿命。Yb∶YAP晶体在959nm处有最强吸收,吸收截面约为1.51×10-20cm2,在1040nm处的发射截面为0.6×10-20cm2,激光上能级荧光寿命为1.2 ms,此处自吸收较小,是实现激光输出的候选波长。研究了氧气退火对Yb∶YAP晶体的光谱性能的影响。Yb∶YAP晶体轴向效应明显,b轴将是作为激光输出的首选方向。比较了Yb∶YAP晶体和Yb∶YAG晶体的光谱性能参数。     

Co2+,Er3+:Y3Al5O12晶体的生长及其吸收特性

应用中频感应提拉法成功生长出新型的Co2 ,Er3 :Y3A l5O12晶体。研究了室温下晶体的吸收光谱性能。结合Er3 :Y3A l5O12晶体的光谱,并利用调Q判据对Co2 ,Er3 :Y3A l5O12晶体调Q特性进行了简单的分析。结果表明Co2 ,Er3 :YAG晶体是一种很有潜力的自调Q激光晶体。     

在钛酸锶衬底上外延生长ZnO薄膜及其性能研究

用脉冲激光淀积法(PLD)在(111)面SrTiO3衬底上外延生长ZnO单晶薄膜。样品分别在衬底温度为350℃、500℃、600℃下外延生长。X射线衍射(XRD)的结果表明,所得的ZnO单晶薄膜结晶性能好,只出现(002)和(004)两个衍射峰,(002)峰的半高宽度(FWHM)为0.23°。在荧光光谱中我们只观察到来源于带边激子跃迁的强UV发射,并且随着生长温度的升高,紫外峰的强度逐渐增强。样品的SEM图像表明所得ZnO薄膜表面平整,晶粒均匀。衬底温度为600℃时,所得到的ZnO薄膜结构完整,晶粒尺寸最大,均匀;而且紫外发射最强。     

γ-LiAlO2晶体生长、改性和热学性质研究

采用快速提拉法生长出了透明、完整的γ-LiAlO2晶体,但是晶体的高熔点和易挥发性限制了γ-LiAlO2晶体质量.采用气相传输平衡法(vapor transport equilibration technique,VTE)工艺对晶体改性,半高宽(FWHM)值从116.9arcsec降至44.2arcsec,继续升高VTE处理温度至1300℃,FWHM值反而升高至55.2arcsec.快速提拉法生长出来晶体,[100]方向和[001]方向的热膨胀系数分别为17.2398×10-6/K,10.7664×10-6/K.经过三步VTE处理后[100]和[001]方向热膨胀系数降至16.6539×10-6/K和10.1784×10-6/K.     

化学抛光和退火对钛酸锶基片表面改性研究

本文运用原子力显微镜检测传统机械抛光和化学机械抛光以及退火前后的钛酸锶(STO)衬底表面,研究了化学机械抛光和退火对钛酸锶(STO)基片表面形貌的影响,结果表明化学抛光可以使表面粗糙度达到0.214 nm,明显优于机械抛光.对比测量退火前后钛酸锶(STO)基片的双晶摇摆曲线,表明退火可以明显改善晶体质量,有利于实现超光滑STO基片的加工.     

Spectra Analysis of a Novel Ti-Doped LiAlO2 Single Crystal

LiAlO2 single crvstals doped with Ti at concentration 0.2at.% are grown by the Czochralskl technique with dimensions φ42×55mm. Ti ions in the crystal are quadrivalence proven by comparing the absorption and fluorescence spectra of pure LiAlO2 and Ti： LiAlO2. After air and Li-rich atmosphere annealing, the absorption peaks in the range of 600-800nm disappear. We conclude that 682 and 756nm absorption peaks are attributed to the VLi and Vo absorptions, respectively： The peaks at 716nm and 798nm may stem from the VLi^＋ and absorptions. The colour-centre model can be applied to explain the experimental phenomena. Ti^4＋-doping produces more lithium vacancies in the LiAlO2 crystal. The intensities of [LiO4] and the associated bonds remain unchanged, which improves the anti-hydrolyzation and thermal stability of LiAlO2 crystals.     

铬、钕双掺钆镓石榴石(Cr4+,Nd3+):Gd3 Ga5 O12激光晶体光学性能的研究

用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr^4 ,Nd^3 ：GGG)自调Q激光品体。报道了室温下的吸收光谱和荧光光谱特性。分析了Cr离子浓度对光谱性质的影响。比较了Cr^4 ：GGG,Nd^3 ：GGG和(Cr^4 ,Nd^3 )：GGG晶体吸收光谱的关系。测量了(Cr^4 ,Nd^3 )：GGG晶体和Nd^3 ：GGG晶体的荧光寿命,它们分别是33μs和250μs。实验表明,(Cr^4 ,Nd^3 )：GGG晶体是一种非常有潜力的自调Q激光晶体,可以实现大功率激光器的小型化和全固态化。     

Ti:LiAlO2新型晶体的结构分析

通过研究提拉法生长的掺杂Ti浓度为0.2at%的LiAlO2晶体吸收光谱,荧光光谱和红外光谱,来分析此新型晶体的结构.分析发现光谱中仅出现了四价Ti离子的196nm的特征吸收峰,用235nm光激发得到384nm的特征发射峰;针对吸收光谱中660-820nm出现的四个弱小吸收峰提出了一个色心模型,从而解释了空气和富Li气氛处理后吸收峰消失的现象;对比纯LiAlO2晶体的红外光谱发现,Ti的掺入仅影响了[AlO4]键强,而[LiO4]及相关键强几乎不变;结合ICP测试估算出直径50mm,厚1mm的Ti:LiAlO2的Li空位为5.5×1020个.     

铬、钕双掺钆镓石榴石(Cr~(4+),Nd~(3+))∶Gd_3Ga_5O_(12)激光晶体光学性能的研究

用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr4+,Nd3+∶GGG)自调Q激光晶体。报道了室温下的吸收光谱和荧光光谱特性。分析了Cr离子浓度对光谱性质的影响。比较了Cr4+∶GGG,Nd3+∶GGG和(Cr4+,Nd3+)∶GGG晶体吸收光谱的关系。测量了(Cr4+,Nd3+)∶GGG晶体和Nd3+∶GGG晶体的荧光寿命,它们分别是33μs和250μs。实验表明,(Cr4+,Nd3+)∶GGG晶体是一种非常有潜力的自调Q激光晶体,可以实现大功率激光器的小型化和全固态化。