氧化物晶体与薄膜最新研究进展

在工业发展的进程中,氧化物材料在电子学领域中应用最为广泛.到目前为止,即使是对于氧化物晶体材料,从纳米科技角度来说,研究的趋势是降低尺寸直到很小的尺度.近年来,氧化物的研究目标也发生了显著的变化.本文介绍了作者课题组的与氧化物晶体及薄膜有关的三个研究方向.     

C,igahertz longitudinal acoustic phonons originating from ultrafast ligand field transitions in hematite thin films

The creation and propagation of longitudinal acoustic phonons （LAPs） in high quality hematite thin films （α-Fe203） epitaxially grown on different substrates （BaTiO3, SrTiO3, and LaAlO3） are investigated using the femtosecond pump- probe technique. Transient reflection measurements （AR/R） indicate the photo-excited electron dynamics, and the initial decay less than 1 ps and the slow decay of -500 ps are attributed to the electron-LO phonon coupling and electron-hole nonradiative recombination, respectively. LAPs in α-Fe2O3 film can be created by ultrafast excitation of the ligand field state, such as the ligand field transitions under 800-nm excitation as well as the ligand to metal charge-transfer with 400- nm excitation. The strain modulations of the sound velocity and the out-of-plane elastic properties are demonstrated in α-Fe2O3 film on different substrates.     

Passively Q-switched Self-frequency Doubling NYAB laser with GaAs Saturable Absorber

By using a passive Q-switch with GaAs saturable absorber, the Q-switched self-frequency doubling NYAB laser at 0.531μm has been successfully realized. The pulse width and the single pulse energy are measured. The numerical solutions of the coupling wave rate equations are in agreement with the experimental results.     

GdCa4O(BO3)3:Yb晶体沿倍频方向的生长和自倍频性质

本文首次报道了利用倍频方向的籽晶生长GdCa4O(BO3)3:Yb(GdCOB:Yb)晶体,通过控制温场及生长速度可以得到高光学质量的晶体.分析了晶体的生长习性及孪晶的形成.通过与b向生长的晶体相比较,认为以倍频方向生长的晶体加工器件时,可以极大地提高利用率(从50;提高到90;).测量了晶体的室温透过谱和荧光谱.利用976nm的激光二极管及列阵二极管作为泵浦源,测量了晶体沿最佳倍频方向的激光输出及自倍频性质.     

蓝紫光倍频材料硫氰酸汞镉晶体生长动力学和机理的研究

利用倒置相差显微镜观察了用于蓝紫光倍频的硫氰酸汞镉晶体(CdHg(SCN)4)在3;的KCl溶液中的生长形貌:在(100)面上呈现为生长直线台阶列,在锥面上呈现生长丘.在溶液循环流动的情况下测量了晶体的生长速率,发现晶体在过饱和度低于2.5;时不生长.计算了晶体不同面的界面相变熵因子.通过三者综合分析得到晶体为多二维成核生长机制.     

C掺杂FePt铁磁薄膜光诱导超快退磁动力学研究

FePt合金薄膜由于具有较强的磁各向异性而在磁信息和磁光信息存储中具有重要的应用.C掺杂可精确调控薄膜的磁各向异性,从而可有效地改变薄膜的矫顽场.通过超短激光脉冲与铁磁薄膜相互作用,可以获得非平衡状态下电子、自旋和晶格等自由度之间的动态耦合参数,这是研究超快磁记录材料的物理基础.本文基于瞬态磁光Kerr效应,研究了两种C掺杂浓度下FePt薄膜的超快磁光响应.实验结果表明:瞬态Kerr信号与外加磁场正相关,磁场反向,Kerr信号反号,而瞬态反射率与外加磁场无关;不同C掺杂的FePt薄膜的矫顽场不同,软磁的退磁时间显著小于硬磁薄膜的退磁时间.我们还观测到超快激光在铁磁薄膜中诱导频率约为49 GHz的相干声学声子,该声子的频率与外加磁场无关.实验结果为设计和研制新型磁光薄膜提供了实验依据.     

NaY（WO4）2：Sm^3＋晶体的生长与上转换发光

用Czochralski法生长了高光学质量,大尺寸的NaY(WO4)2:Sm^3 单晶。测量了晶体在室温下的吸收谱,对跃迁的能级进行了指认。在946nm泵浦下测量了晶体的上转换荧光发射谱,了NYW晶体中Sm^3 上转换发光的机制。     

钨酸钇钠晶体中Tm3+的光谱特性

测量了Tm³⁺:NaY(WO4)₂晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱，利用J_O理论计算了钨酸钇钠晶体的强度参数：Ω₂=7.21304×10^-20cm²，Ω4=0.504766×10^-20cm²，Ω6=0.977784 ×10^-20cm²，以及Tm³⁺光学参数包括各能级的荧光寿命和荧光分支     

Er3+，Tm3+共掺的NaY(WO4)2晶体的光谱分析和上转换发光

在室温下，测量了Er:Tm:NaY(WO₄)₂晶体的吸收光谱、激发光谱、发射光谱以及上转换发光，并运用J-O理论对测量的结果进行了计算，得出了Er:Tm:NaY(WO₄)₂晶体的强度参数.报道了Tm，Er离子间特殊的能量传递和相关上转换，解释了离子间的能级跃迁过程.同时，对于Er增强Tm离子近红外发光的特性也作了充分研究. 关键词： 4)₂晶体')" href="#">Er:Tm:NaY(WO₄)₂晶体 吸收光谱 发射光谱 激发光谱 上转换     

Passively Q-switched Self-frequency Doubling NYAB laser with GaAs Saturable Absorber

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎ ｐａｉｄｔｏｈｉｇｈ ｐｅａｋ ｐｏｗｅｒａｌｌ ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅｐｕｌｓｅｄｂｌｕｅ ｇｒｅｅｎｌａｓｅｒｓｆｏｒｓｏｍｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ,ｄｉｓｐｌａｙ ,ｏｐｔｉｃａｌｄａｔａｓｔｏｒａｇｅ ,ｕｎｄｅｒｓｅａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｓｏｏｎ .Ｓｕｃｈｌａｓｅｒｓｃａｎｂｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｉｎｔｒａｃａｖｉｔｙｏｒｅｘｔｅｒ…