LiNbO_3和LiTaO_3单晶体中亚晶界位错结构的研究

本文应用透射法和超显微法对用金缀饰后的LiNbO_3和LiTaO_3单晶体进行了直接观测,观察到两种晶体中亚晶界的三维面貌,对亚晶界进行了极图分析,并进一步用Frank公式进行了定量验证。 通过对位错网及三叉亚晶界的分析,表明该类晶体中存在的位错的Burgers矢量是:最短点阵平移矢量——六角晶胞的基矢<1210>,次短点阵平移矢量——菱胞基矢1/3<111>,以及再次短点阵平移矢量——菱胞短体对角线分1/3<2021>。     

钼单晶体中亚晶界位错结构的研究

本文应用蚀象法对电子束浮区区熔法制得的原生态钼单晶体中的亚晶界位错结构进行了直接观测。对于实验结果进行了细致的分析,并与亚晶界的Frank公式的一些预期结果比较,全面地证实了理论预测。对(111)面上平行蚀线方向的测量表明,它们大体沿着1/2〈111〉刃型位错的滑移面及攀移面的交线,从而证实了它们是这种位错所组成的一组位错倾侧型晶界。通过对蚀斑三叉亚晶界的分析,检验了推广后的Read-Shockley公式,同时表明存在着两组位错的倾侧晶界。对于(111)面上观察到的15组蚀线网络进行了分析,结果表明其中5组是1/2〈111〉/〈100〉网络,9组是〈100〉/〈110〉网络。分析中,除去应用Carrington等所发展的极图分析法以外,我们还根据Frank公式所规定的网线间距的关系式,提出了进一步定量检验的分析方法。实践证明,当极图分析不能获得唯一的结果时,这种定量检验法可以有效地确定位错网络的Burgers矢量。此外,我们还观察到奇位错和亚晶界交互作用的事例,特别是奇位错在亚晶界上引起“台阶”以及夹杂物和亚晶界交互作用的迹象。不同类型的亚晶界交接以及非平衡态的亚晶界也是经常可以观察到的。以上结果表明,蚀象法对于定量地研究原生态晶体中的亚晶界位错结构是极其有效的,其能力并不亚于电子显微镜薄膜透射法。     

直拉法LiNbO3单晶体中的旋转生长条纹

使晶体转轴与温场对称轴不一致,则在晶体弯月面内会产生随时间变化的正弦波式的温度分布。建立了晶体转速、温度起伏、表面生长条纹和内部生长条纹间的一一对应关系,从而在晶体中有意识地引入了其周期可以任意调节的旋转生长条纹。 关键词：     

LiNbO3晶体中包裹物和位错的X射线形貌研究

用X射线透射扫描形貌方法研究了LiNb0₃晶体中的包裹物和位错。在实验中发现了包裹物的相应于不同衍射矢量的X射线形貌与基于各向同性理论预言的形貌之间存在分歧,这被解释为弹性各向异性效应。同时还观察到Burgers矢量为最短点阵平移矢量1/3的纯刃型位错和次短点阵平移矢量1/3<0111>的纯螺型位错,以及由该螺型位错组成的纯扭转晶界。 关键词：     

LiTaO3的高温拉曼光谱研究

利用显微共聚焦拉曼光谱技术研究了LiTaO3晶体在298～948K温度范围内的拉曼光谱,通过对其高波数拉曼峰的分析,研究了LiTaO3的相变机制。研究发现,除466.7cm-1峰外,LiTaO3的其余拉曼峰随着温度的升高向低波数方向明显频移;所有拉曼峰的半高宽随着温度的升高逐渐增加,同时拉曼峰的强度逐渐减弱;在933K附近,LiTaO3的三个拉曼峰的消失,表明LiTaO3发生了从低温铁电相到高温顺电相的相变;与此同时,在该温度附近,359.5,385.0以及466.7cm-1峰的半高宽存在超线性增加。研究结果表明,LiTaO3从低温铁电相到高温顺电相的相变是一种混合型相变,其相变过程可逆。     

LiNbO3和LiTaO3晶体Er3+/Yb3+掺杂水热外延层室温吸收光谱分析

本文引入与浓度和厚度有关的k_NL待定参数, 在J-O理论基础上, 对Er³⁺/Yb³⁺掺杂的LiNbO₃和LiTaO₃单晶衬底上 的多晶水热外延样品进行了基于吸收光谱的拟合计算. LiNbO₃:Ω₂=2.34× 10^-20 cm², Ω₄=0.77× 10^-20 cm², Ω₆=0.31×10^-20 cm², k_NL=4.32× 10^-2 mol·m^-2. LiTaO₃:Ω₂=1.68×10^-20 cm², Ω₄=0.84×10^-20 cm², Ω₆=0.45×10^-20 cm², k_NL=9.17×10^-3 mol· m^-2. 该方法可尝试推广到粉体或胶体等难以直接获得浓度和厚度数据的体系. 经上转换发光测试及光谱参数计分析认为Er³⁺/Yb³⁺离子的掺杂浓度比为1:1的情况下, 样品呈现绿色上转换发光光谱; 可尝试以降低基质声子能量的方法提高⁴I_13/2能级 对²H_11/2和⁴S_3/2能级的量子剪裁效率.     

PbFe12O19单晶体中的位错蚀斑研究

应用50％HCl作为浸蚀剂,对助熔法生长的PbFe₁₂O₁₉单晶体的(0001)解理面进行了浸蚀,以显示位错蚀斑。根据蚀斑所具有的形态,将其进行了分类,并确定了各自对应的位错类型。应用Mathews等人提出的机制,解释了在(0001)基面上所观察到的位错蚀斑阵列。 关键词：     

Jahn-Teller效应和LiNbO3的结构相变(Ⅲ)

本文从NbO₆八面体的Jahn-Teller效应出发,用等价的自旋作用模型,定性地说明LiNbO₃在290℃到1221℃的10个相变点。结果与实验相符。 关键词：     

Jahn-Teller效应和LiNbO3的结构相变(Ⅱ)

本文在文献[1]的基础上,研究LiNbO₃,中对称单元“Nb—Li—Nb”的静态Jahn-Teller畸变,计算材料在相变点(T_c=75℃)处的热膨胀系数跳跃值,结果定量与实验符合。 关键词：     

Jahn-Teller效应和LiNbO3的结构相变(Ⅰ)

本文从类Jahn-Teller效应出发,研究LiNbO₃,在75℃处的结构相变问题,结果定性与实验符合。 关键词：     

LiNbO3单晶体直拉法生长时组分过冷所形成的胞状界面和胞状组织

对于沿[0001]生长的LiNbO₃单晶体,组分过冷形成的胞状界面和胞状组织进行了形态学的研究(组分过冷是由于操作上的原因在熔体中掺入了Al₂O₃而引起的),确定了胞状界面和胞状组织的基本形态。胞状界面是由相毗邻的三角锥组成,三角锥的稜锥面为{0112}面组,毗邻的三角锥体间存在沟漕,其中的熔体中浓集溶质。在长成的晶体中的胞状组织或是由{1210}面构成的其母线平行于[0001]方向的稜柱体,或是由溶质浓集的三{1210}面相交而成的三叉。实验观测证实了白丝、白点、云层及溶质尾迹是胞状组织的某种表现,而温度起伏是形成间歇式胞状组织的原因。通过胞状界面的形态研究,确定了形态干扰的某些具体形式,并证实了破坏界面稳定性的形态干扰与界面邻近流体的动量边界层的稳定性有关。文章最后讨论了高熔点氧化物晶体与金属晶体的胞状组织在形态上的差异,认为是由于两类物质的不同熔化熵而产生的。 关键词：     

Si,GaAs和LiNbO3单晶的堵塞效应

我们利用背散射方法得到Si,GaAs和LiNbO₃单晶堵塞图,以及GaAs单晶{110},{100}和{112}面堵塞半角ψ_1/2值.并得到因离子注入受损伤Si片{110}面堵塞坑深度随注入剂量增加而变浅的结果。作为对实验装置和方法的检验,我们也得到了Si单晶堵塞图和测量了Si单晶{110},{111}和{100}晶面堵塞半角ψ_1/2值。 关键词：     

直拉法生长的LiNbO3单晶体中的生长条纹和铁电畴组态间的对应关系

对应于旋转条纹和功率条纹,观测到晶体中铁电畴组态的相应变化,确定了旋转条纹与铁电畴组态间的一一对应关系,利用扫描电子显微镜中的X射线能谱分析测定了旋转条纹中的溶质浓度分布,得到了溶质浓度梯度决定了铁电畴组态的结论,自发极化与溶质浓度梯度间的耦合首次得到了实验证实。 关键词：     

铌酸锂大单晶的生长及其性能

用直拉法沿[0001]方向和(1014)晶面法线方向从熔体中提拉生长成功直径100毫米,高50毫米的铌酸锂单晶,测试表明,大单晶的压弹介性能与通常的铌酸锂一样,并具有较好的均匀性。 关键词：     

BaTiO3和Ce:BaTiO3晶体极性声子和电磁激元的喇曼散射研究

从声子-电磁激元频率色散关系的普遍公式出发,推导出了单轴晶体的Merten方程和电磁激元的频率色散关系。测量了BaTiO₃和Ce:BaTiO₃晶体的简正模和斜声子的喇曼散射谱,并根据Merten方程,拟合出了斜声子的方向色散曲线;记录了A₁类电磁激元在不同波矢值下的喇曼谱,观察到其频率色散现象.根据以上结果,对A₁(TO)模喇曼谱中两个宽的非对称峰的归属和BaTiO₃晶体的结构相变机制进行了讨论;计算出了这两种晶体的受夹介电常数;分析了掺Ce对BaTiO₃晶体结构的影响。 关键词：     

SPECTRA, ENERGY LEVELS AND UP-CONVERSION EFFECT OF ERBIUM IONS IN LiNbO3 CRYSTALS

The Optical properties and spectral data of erbium-doped Lithium Niobate crystals,including absorption spectrum, emission spectrum, luminescence lifetime and up-conversion effects are reported in this paper. The energy level scheme, Stark splitting under crystal field and up-conversion mechanism are discussed in detail. The possible applications of this material in waveguide optics and opto-electronics are also prospected.