KDP晶体中点缺陷Na取代K的电子结构研究

 对磷酸二氢钾(KDP)晶体中Na取代K点缺陷的几何结构及电子结构进行了第一性研究。计算的形成能约为0.46 eV，因此在KDP晶体中此类缺陷比较容易形成。Na取代K以后没有在带隙中形成缺陷态，但在价带中引入两个占据态。它们分别位于费米面以下49 eV和21.5 eV处，这两个占据态分别由Na原子的s和p轨道形成。相对于K来说，由于它们位于价带深处，具有很低的能量，因此Na在KDP中比K稳定。Na在KDP晶体中与周围氧原子的重叠布居仅为0.09, 故它不与主体原子发生共价作用，仅以静电库仑力影响周围原子，此缺陷周围晶格仅发生微小畸变。     

Formation energies and electronic structures of native point defects in potassium dihydrogen phosphate

The formation energies and the equilibrium concentration of vacancies,interstitial H,K,P,O and antisite structural defects with P and K in KH 2 PO 4 (KDP) crystals are investigated by ab initio total-energy calculations.The formation energy of interstitial H is calculated to be about 2.06 eV and we suggest that it may be the dominant defect in KDP crystal.The formation energy of an O vacancy (5.25 eV) is much higher than that of interstitial O (0.60 eV).Optical absorption centres can be induced by defects of O vacancies,interstitial O and interstitial H.We suggest that these defects may be responsible for the lowering of the damage threshold of the KDP.A K vacancy defect may increase the ionic conductivity and therefore the laser-induced damage threshold decreases.     

Fe3+对KDP晶体生长影响的研究

金属离子对KDP晶体的影响是多方面的.本文采用不同的过饱和度,在不同的Fe3+掺杂浓度的生长溶液中生长KDP晶体,定量地研究了Fe3+对KDP晶体生长的影响.实验发现,无论是在高过饱和度还是在低过饱和度下生长KDP晶体,在一定的浓度范围内,Fe3+的掺入既可以增加生长溶液的稳定性,又可以有效抑制晶体柱面的扩展,而且晶体基本不楔化,同时,对晶体光学性能的影响也不大.     

KDP晶体生长过程中溶液稳定性的研究

在KDP晶体生长过程中,溶液的稳定性对KDP晶体的光学质量影响较大.溶液的稳定性是多种因素共同作用的结果.本文主要研究了过饱和KDP溶液中晶胚的分布情况、降温过程中晶体生长驱动力与降温速度之间的关系,并分析了KDP晶体实际生长过程中影响溶液稳定性的主要因素.我们认为,通过改善KDP晶体生长过程中溶液的稳定性,并与其它措施和技术相结合,是提高KDP晶体光学质量的有效途径.     

KDP晶体中散射颗粒形成机理的研究

本文在不同掺杂条件下,采用传统降温法生长了KDP晶体,利用超显微和透射电镜对KDP晶体中的散射颗粒进行了观察,在此基础上对其进行了分类.实验结果表明,不同种类散射颗粒的形成源于溶液中杂质与晶体化学键作用力的不同,造成这一结果的根本原因与KDP晶体的结构特性密切相关.     

Mn2+掺杂对低温生长ZnS的形貌及光致发光性能的影响

以Zn粉和S粉为原料,Au纳米颗粒为催化剂,采用低温(450℃)化学气相沉积法(CVD),在Si(100)衬底上制备了未掺杂和Mn2+掺杂的ZnS微纳米结构.利用X射线衍射仪(XRD)、能量弥散X射线谱(EDS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和光致发光光谱(PL)等测试手段对样品的结构、成分、形貌和发光性能进行了分析.结果表明,所得ZnS样品均为六方纤锌矿结构,未掺杂的ZnS为微纳米球,在波长为450和463 nm处有2个发光强度较大的蓝光峰;Mn2+掺杂ZnS为纳米线,在波长479和587 nm处分别有1个微弱的蓝光峰和1个强度相对较大的红光峰.此外,还对ZnS微纳米结构的形成过程进行了探讨,并提出了可能的形成机理.     

不同金属缓冲层对GaN薄膜的光学及电学性能的影响

本文以金属Ga和NH3为原料,Al、Ni和Fe为金属缓冲层,采用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上合成了GaN微米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、光致发光光谱(PL)和霍尔效应测试仪(HMS-3000)等对GaN微米薄膜进行表征。结果表明,所有样品均为六方纤锌矿结构;样品均出现了很强的近带边紫外发射峰和半峰宽较大的中心波长为672 nm红光发射峰;不同样品的电学性能差异较大。最后对合成的GaN微米薄膜的可能形成机理进行了简单分析。     

梨醋半成品的超滤处理

用截留分子量不同的中空纤维超滤膜组件对梨醋半成品进行了处理.结果表明,使用截留分子量为1万的中空纤维超滤膜组件,在0.1 MPa压力差和室温下,将梨醋半成品超滤5 h,透过通量基本恒定在6 L/(m2.h).梨醋经过超滤,酸度保留率可达97.4%,糖度保留率88.3%,且风味不变,澄清透明,放置13个月无沉淀物.     

用第一性原理研究K空位对KDP晶体激光损伤的影响

 用基于密度泛函理论及超软赝势的第一性原理研究了KH­­­₂PO₄(KDP)晶体中K空位的电子结构、形成能及驰豫构型。讨论了K空位形成后电荷密度的重新分布、相应的电子态密度和能带结构等性质。计算得到中性K空位的形成能为6.5 eV, 远小于间隙K原子点缺陷形成能13.07 eV。K空位的存在使晶胞体积增大, 分别沿结晶学轴a方向增大近0.8%, b方向增大近0.87%, c方向增大近1.2%，同时使与之配位的8个氧原子发生较大位移，使这8个氧形成的空腔体积增大近3.2%。空腔体积的增大不仅促进了各种点缺陷的扩散迁移，而且有利于其它杂质原子的填隙。K原子迁移率的增大会引起离子电导率的增大，因而会降低KDP的激光损伤阈值，因此从这个方面讲，K空位的存在是不利的。但是如果能从实验上（如热退火）利用K空位所造成的扩散通道排出或改善缺陷结构，则可提高KDP晶体的光学质量。     

一水甲酸锂单晶生长和(110)面边界层的全息研究

本文合成一水甲酸锂原料,选择适宜生长条件,用水溶液法培育出完美一水甲酸锂单晶(LFM).利用全息相衬干涉显微术对(110)面边界层特性进行实时观测和研究.实验表明,在自然对流情况下,边界层内折射率梯度分布函数Δn(x)和浓度分布函数Cx(x)为指数形式;另外,体过饱和度与晶面过饱和度之间呈指数关系.