Yb∶YAG晶体的生长缺陷及位错走向

用同步辐射透射白光形貌相和应力双折射法研究了沿<111>方向生长的Yb∶YAG晶体的生长缺陷、晶体中的位错起源和走向.Yb∶YAG晶体中的生长缺陷主要有:生长条纹、核心和位错等.晶体中的位错主要起源于籽晶、杂质粒子以及生长初期的晶种和固液界面处位错成核.位错的走向垂直于生长界面,符合能量最低原理.采用凸界面生长工艺可以有效的消除晶体中的位错.     

非线性光学晶体BaAlBO3F2的生长与缺陷研究

采用B2O3-LiF-NaF助熔剂体系、中部籽晶法生长出BaAlBO3F2(BABF)晶体,对该晶体的弱吸收性能进行了表征.利用同步辐射白光X射线形貌术和化学腐蚀法研究了BABF晶体的缺陷,观察到BABF晶体中的主要缺陷是生长条纹和位错,并根据形貌和结构特点对生长条纹产生的原因进行了分析讨论,提出了一些减少缺陷和提高晶体质量的措施和方法.     

掺碲InSb单晶的垂直温度梯度凝固生长法研究

本工作成功地建立一套垂直温度梯度凝固晶体生长设备，并在无氢气的气氛下生长了掺碲ＩｎＳｂ体单晶。通过霍尔效应、原子吸收谱和腐蚀等方法对掺碲ＩｎＳｂ晶体中的缺陷在宏观、微尺度上的分布进行分析。研究结果表明，在宏观尺度上碲杂质沿生长方向的分布与准静态生长的溶质分布接近，在微尺度上分布均匀，无观察到生长条纹。     

Bridgman法生长TeO2晶体的缺陷分析

采用Bridgman法生长了二氧化碲(TeO2)晶体,运用光学显微镜、电子衍射光谱、化学腐蚀等方法分析了该方法生长TeO2晶体内部的缺陷.初步讨论了散射点、微裂纹、气泡和黑点、条纹以及腐蚀坑等微缺陷的形成机理.结果表明:晶体内部的散射点来自于原料中杂质,条纹主要是由于晶体内应力引起,晶体内的气泡和黑点和晶体生长的温度密切相关,并就如何减少这些微缺陷进行了初步探讨.     

Yb：YAG晶体的生长缺陷及位错走向

用同步辐射透射白光形貌和应力双折射法研究了沿（111）方向生长的Yb:YAG晶体的生长缺陷、晶体中的位错起源和走向。Yb:YAG晶体中的生长缺陷主要有：生长条纹、核心和位错等。晶体中的位错主要起源于籽晶、杂质粒子以及生长初期的晶种和固液界面处位错成核。位错的走向垂直于生长界面,符合能量最低原理。采用凸界面生长工艺可以有效的消除晶体中的位错。     

温梯法Ce:YAG闪烁晶体的宏观缺陷观察

采用温度梯度法(TGT)成功生长了直径为76mm高光学质量的Ce:YAG高温闪烁晶体,采用偏光显微镜研究了Ce:YAG闪烁晶体中的主要宏观缺陷,观察到了生长条纹、侧心、气泡、包裹物以及应力双折射等宏观缺陷.实验结果表明,晶体中的气泡、包裹物以及应力双折射等宏观缺陷主要集中在晶体边缘部分,因此温梯法可以获得高质量的Ce:YAG闪烁晶体.     

光学石英晶体条纹缺陷表征

本文对光学石英晶体进行辐照,将通常仅在脉理仪下才能呈现的条纹缺陷着色,加以观察和分析.对比辐照后条纹形貌和脉理仪下观察图样,确定辐照可以使条纹缺陷呈现;通过辐照后的着色机理,确定条纹缺陷是由杂离子在晶格中造成的形变产生;通过对比无条纹缺陷区域和条纹缺陷区域化学成分,确定进入晶格的Al3+是引起人造光学石英晶体中条纹缺陷的主要原因.     

高温相偏硼酸钡(α-BaB2O4)晶体的缺陷行为分析

运用同步辐射X射线白光形貌研究了α-BaB2O4晶体内部的完整性,并分析了α-BaB2O4晶体的缺陷行为及缺陷形成原因.在(001)面发现生长扇界和亚晶界,而在(100)面和(120)面分别观察到了位错、位错簇以及针状包裹体.使用双晶衍射实验发现在(001)面有生长条纹,这些生长条纹呈环形,该条纹与熔体中温度波动而导致的生长速率波动有关.运用白光形貌拍摄到高清晰的劳埃斑,表明晶体为三方结构.     

PbFCl闪烁晶体中十字状缺陷的成因分析

坩埚下降法生长的PbFCl晶体中的十字状缺陷对晶体的透光性能有较大影响.用电子背散射衍射测量了十字状缺陷的结晶学方位,并用X射线粉晶衍射、热重-差热分析、扫描电镜以及选区电子衍射对含十字状缺陷和不含十字状缺陷的晶体的结构和成分进行了对比研究.结果表明,十字状缺陷两臂分别平行于[110]和[110]方向,含十字状缺陷的晶体中存在纳米Pb颗粒.据此提出一种十字状缺陷成因的假说,认为PbCl2原料受热分解产生的Pb颗粒在PbFCl晶体中产生应力点,十字状缺陷是应力作用下沿[110]方向和[110]方向形成的微小开裂.     

钨酸铅晶体中痕量杂质元素的分布特征及其对晶体性能的影响

利用GDMS分别测试了用Bridgman方法生长的十个全尺寸钨酸铅晶体顶、底两端的杂质含量,发现在PWO晶体中,K、Na、Mo、As、Y等杂质元素富集于晶体的顶部,具有分凝系数小于1 的特征.Ca和Ba杂质则富集于晶体的底部,具有分凝系数大于1 的特征,Al、Si、Cu等杂质的分布缺乏明显的规律性.这些杂质主要来源于生长晶体时所使用的WO3原料.根据掺杂实验,认为K、Na、Mo、As等是影响PWO闪烁性能的有害杂质,Ca和Ba是无害杂质,Y是有益杂质,Al、Si、Cu等杂质的行为尚不明确.