铌酸钡钠晶体中铁弹相变的实时观察

用锥光干涉图实时观察铌酸钡钠(BNN)晶体中的铁弹相变,实验表明从室温至300℃范围内相变是连续变化的,且呈弥散型转变,较快的区域在250±20℃范围内,升、降温曲线存在热滞约20—40℃,在相变过程中实时观察到孪晶(铁弹畴)的消失和再现均与相变同步,还发现孪晶的存在对相变转折点T_s有很大影响,它使T_s降低,热滞变大,缺陷和局域的组份不均匀是造成相变弥散型的主要原因。 关键词：     

第一性原理下铜锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了Cu、Mn单掺及共掺LiNbO3晶体的电子结构和光学性质.结果显示,Cu、Mn掺杂LiNbO_3晶体禁带中的杂质能级分别由Cu 3d轨道、Mn 3d轨道贡献;各掺杂体系的带隙均较纯LiNbO_3晶体变窄.共掺晶体中Cu离子形成了较单掺时更浅的能级中心,并在2.87eV处有较强的吸收峰;Mn离子在1.73eV附近的吸收较单掺时减弱且中心略有偏移,在2.24eV处的非光折变峰与Mn~(3+)相关,这对吸收峰的变化被认为与Cu、Mn间电子转移相联系.相对Cu、Fe共掺LiNbO_3晶体,Cu、Mn共掺LiNbO_3晶体可以通过适当提高Cu离子浓度,来改善存储参量中的动态范围和记录灵敏度.由于同一深能级掺杂离子伴以不同浅能级掺离子将呈现出不同的吸收特征并影响存储性能,在共掺离子的配搭选择时对各待选配搭的模拟计算非常必要.     

掺杂钾钠铌酸锶钡光折变晶体的各向异性衍射

本文给出了关于光折变晶体各向异性衍射的二波耦合方程,还给出了三种分别掺Cu,Ce,Co的钨青铜结构系列单晶(厚度为0.6—0.8cm)钾钠铌酸锶钡(KNSBN)在He-Ne激光(λ=6328?)照射下产生的光致光栅衍射实验结果。根据二波耦合理论,解释了这三种光析变晶体的衍射图样分布。根据波矢图的分析得出结论:对于不同性(正或负)单轴晶体,只能存在一种各向异性衍射的圆环图样(e→o衍射或o→e衍射)。理论分析与实验基本符合。 关键词：     

铁电铌酸锶钡薄膜的结构特性研究

采用溶胶凝胶法在Si(001)基片上制备铁电铌酸锶钡薄膜,使用X射线衍射、摇摆曲线、扫描电子显微镜、喇曼散射光谱等测试手段研究薄膜的微结构与薄膜厚度之间的关系,制备的薄膜厚度可达到5μm.实验发现,随着薄膜厚度的增加,SBN60和SBN75薄膜在(001)方向的优先取向性越来越好.随着膜层的增加,处于底层的膜层能够起到缓冲层的作用,以逐渐改善薄膜与基片之间的晶格失配,从而使得晶体的结晶取向性越来越好.     

铌酸锶钡晶体的光存储实验研究

通过全息存储光路调整,采用适当的曝光时间,在铌酸锶钡晶体中得到清晰的全息存储图象,并通过高压固化存储图象,测得全息存储时间衰减曲线.     

Ca2+掺杂铌酸锶钡晶体的光折射变化特性研究

基于Ca2+掺杂铌酸锶钡晶体的透射特性,探讨了Ca2+在晶体中的电子行为机制,分析了Ca2+掺杂而引起的光致折射率变化特性.采用Michelson干涉装置测得了样品折射率随时间变化的特性曲线.实验结果分析表明,适当的ca2+掺杂可以有效改善铌酸锶钡晶体的光折射特性.     

掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构及其结晶化学分析

根据铌酸锂晶体本征缺陷的Ｌｉ空位模型，提出了掺镁铌酸锂晶体的缺陷结构模型；计算出了掺镁铌酸锂晶体中Ｌｉ_２Ｏ，Ｎｂ_２Ｏ₅的含量、［Ｌｉ］／［Ｎｂ］比以及晶体的密度随掺镁浓度的变化关系．计算结果与文献中报道的实验结果相符合 关键词：     

Mn^4＋在钾钠铌酸锶钡晶体中的能态

测得了光折变材料锰掺杂的钾钠铌酸锶钡晶体（ＫＮＳＢＮ：Ｍｎ）的透过率，给出了晶体的能态结构，按配位场理论讨论了Ｍｎ＾４＋的作用机制，从微观结构上解释了ＫＮＳＢＮ：Ｍｎ的光学二极管效应。     

铜铁镁三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体及对比组的电子结构和光学特性.研究显示,单掺铜或铁铌酸锂晶体的杂质能级分别由Cu 3d轨道或Fe 3d轨道贡献,禁带宽度分别为3.45和3.42 eV;铜、铁共掺铌酸锂晶体杂质能级由Cu和Fe的3d轨道共同贡献,禁带宽度为3.24 eV,吸收峰分别在3.01,2.53和1.36 eV处;Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体中Mg^2+浓度低于阈值或高于阈值(阈值约为6.0 mol%)的禁带宽度分别为2.89 eV或3.30 eV,吸收峰分别位于2.45 eV,1.89 eV或2.89 eV,2.59 eV,2.24 eV.Mg^2+浓度高于阈值,会使吸收边较低于阈值情况红移;并使得部分Fe^3+占Nb位,引起晶体场改变,从而改变吸收峰位置和强度.双光存储应用中可选取2.9 eV作为擦除光,2.5 eV作为读取和写入光,选取Mg^2+浓度达到阈值的三掺晶体在增加动态范围和灵敏度等参量以及优化再现图像的质量等方面更具优势.     

掺杂铌酸锂晶体位相共轭的温度特性

研究了温度对掺杂铌酸锂晶体位相共轭的影响，实验表明，温度是提高位相共轭波前反射率的一种有铲途径，并用全息光栅理论对此作了解释。     

铌酸锶钡薄膜的微结构与电光性能的研究

本文叙述了使用溶胶凝胶法在MgO(0 0 1)的衬底上制备铌酸锶钡薄膜的过程 ,膜层厚度可达 5 μm。通过X射线衍射、摇摆曲线、扫描、拉曼散射光谱等方法研究了薄膜的微结构性能 ,实验发现 ,铌酸锶钡薄膜具有了较好的 (0 0 1)方向的优先取向性能 ,并且随着薄膜厚度的增加 ,其晶体取向性也会随之不断改进。熔石英的透明衬底上生长的SBN薄膜具有较大的电致双折射效应 ,其有效电光系数能够高达 6 6 2× 10 -11m/V。     

掺锰铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理研究了Mn:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质。结果表明,Mn掺杂产生了杂质能级,主要由Mn的d态轨道贡献。杂质能级与导带之间的带隙小于理想LiNbO3晶体导带与价带之间宽度,降低了电子跃迁所需能量。同时,掺杂也降低了各原子的电子轨道能量。晶体中最高占据轨道不再是O的2p轨道,而是Mn的d 轨道。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。静态介电常数在掺杂后有明显的增大。Mn的掺杂使晶体在可见光区域的光学性质产生变化,并使晶体的吸收谱在可见光区域产生吸收峰。     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理研究了Mn:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质。结果表明,Mn掺杂产生了杂质能级,主要由Mn的d态轨道贡献。杂质能级与导带之间的带隙小于理想LiNbO3晶体导带与价带之间宽度,降低了电子跃迁所需能量。同时,掺杂也降低了各原子的电子轨道能量。晶体中最高占据轨道不再是O的2p轨道,而是Mn的d 轨道。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。静态介电常数在掺杂后有明显的增大。Mn的掺杂使晶体在可见光区域的光学性质产生变化,并使晶体的吸收谱在可见光区域产生吸收峰。     

Co,Zn共掺铌酸锂电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

利用基于密度泛函的第一性原理的计算方法,研究了Co单掺及Co和Zn共掺LiNbO_3晶体的电子结构和吸收光谱.研究显示,各掺杂体系铌酸锂晶体的带隙均较纯铌酸锂晶体变窄. Co:LiNbO_3晶体禁带宽度为3.32 eV; Co:Zn:LiNbO_3晶体, Zn的浓度低于阈值或达到阈值时,禁带宽度分别为2.87或2.75 eV. Co:LiNbO_3晶体在可见-近红外光波段2.40, 1.58, 1.10 eV处形成吸收峰,这些峰归结于Co 3d分裂轨道的跃迁;加入抗光折变离子Zn~(2+),在1.58, 1.10 eV处的吸收峰增强,可以认为Zn~(2+)与Co~(2+)之间存在电荷转移,使e_g轨道电子减少,但并不影响t_(2g)轨道电子.结果表明,晶体中的Co离子在不同共掺离子下可充当深能级中心(2.40 eV),或可充当浅能级中心(1.58 eV),两种情况下,掺入近阈值的Zn离子均有助于实现优化存储.     

铁电钾钠铌酸锶钡薄膜电光性能的研究

采用溶胶-凝胶法在氧化镁单晶衬底上制备了符合化学计量比的完全填充型铁电钾钠铌酸锶钡(KNSBN)薄膜，通过X射线衍射，摇摆曲线，X射线Φ扫描，扫描电子显微镜等方法研究了薄膜的微结构，采用Adachi法研究了薄膜的电光特性. 实验发现，KNSBN薄膜在氧化镁(001)单晶衬底上沿c轴外延生长，K⁺，Na⁺的引入有效地提高了薄膜的横向电光系数r₅₁. 成分为K_0.2Na_0.2Sr_0.24Ba_0.56Nb₂O₆, K_0.2Na_0.2Sr_0.6Ba_0.2Nb₂O₆, K_0.2Na_0.2Sr_0.72Ba_0.08Nb₂O₆的三种KNSBN薄膜的r₅₁值分别为108.52pm/V, 119.98pm/V, 126.96pm/V，r₅₁的数值随Sr²⁺含量增加而增大. 关键词： 横向电光系数 钾钠铌酸锶钡 外延生长     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理计算方法研究铁掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质，所有计算采用广义梯度近似下的平面波超软赝势方法，得到如下结论：掺杂产生的杂质能级，主要由铁的d轨道贡献。掺杂降低了电子跃迁所需能量，同时也降低了各原子的电子轨道能量。掺杂离子在晶体中既是电子的施主又是受主。铁的掺杂使铌酸锂晶体的能量损失函数有较大的增加，对光存储的效率有一定影响。铁的掺杂使晶体的光学性质在可见光低能范围发生变化，吸收谱在可见光区域产生吸收峰，有利于晶体全息存储的应用。     

掺铒铌酸锂晶体的上转换发光

首次报道了掺铒铌酸锂晶体的频率上转换发光效率和该晶体的全吸收谱、绿光发射上能级＾４Ｓ３／２态的荧光寿命，以及其与温度变化的关系等，并讨论了上转换发光的机制及实现其激光运转的可能性。     

掺铁铌酸锂晶体的光电导衰减特性研究

利用电化学分析仪对掺铁同成分铌酸锂晶体进行瞬态光电导研究. 以不同掺铁浓度铌酸锂晶体为样品, 在不同强度的纳秒级脉冲光照射下对光电导的研究发现: 铌酸锂晶体的瞬态光电导是由较为复杂的电子迁移过程形成, 其衰减可以用一个指数函数叠加一个扩展指数来拟合. 拟合参数与光强、掺铁浓度存在以下依赖关系: 入射光强增强时, 幅值σ₁^max、σ₂^max、时间常数τ₂和扩展因子β 值增大, 在光强增大到一定时, τ₂和β出现饱和; 晶体的掺铁浓度升高时, σ₁^max、σ₂^max、τ₂ 值增大, 而β值减小. 根据实验结果, 从理论上提出了光电子导带迁移伴随光电子在小极化子上跳跃迁移的复合电荷传输模型. 该模型较好地解释了掺铁同成分铌酸锂晶体的光电导的衰减特点.     

掺镁铌酸锂晶体亚微米畴结构特性研究

基于畴背向反转效应，利用外加短脉冲极化电场，通过对脉冲宽度、脉冲间隔以及脉冲个数的有效控制，在掺5mol％镁的铌酸锂晶体上得到周期为1.7μm的均匀亚微米畴结构，其纵向深度为30—50μm.同时，使用脉冲宽度为100ms的宽脉冲信号得到了畴带宽度仅为0.5μm的非对称微畴结构对亚微米畴结构产生的微观机制和物理过程进行了初步探讨. 关键词： 背向反转效应 掺镁铌酸锂晶体 周期极化     

Ca2+掺杂铌酸锶钡晶体的光折射变化特性研究

基于Ca²⁺掺杂铌酸锶钡晶体的透射特性,探讨了Ca²⁺在晶体中的电子行为机制，分析了Ca²⁺掺杂而引起的光致折射率变化特性.采用Michelson干涉装置测得了样品折射率随时间变化的特性曲线.实验结果分析表明，适当的Ca²⁺掺杂可以有效改善铌酸锶钡晶体的光折射特性. 关键词： 2+')" href="#">Ca²⁺ 铌酸锶钡 透射率 光折变