ICP与吸收光谱测定LiNbO3, Zn:LiNbO3晶体中Cr3+离子的分布及有效分凝系数

应用坩埚下降法生长了掺杂Cr与双掺杂Cr，Zn的LiNbO3晶体。测定了掺杂晶体不同部位的吸收系数。用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)法测定了Cr离子在LN晶体中的浓度，并计算了Cr离子在LiNbO3晶体中的有效分凝系数。研究结果表明：在单掺杂Cr的LiNbO3晶体中，随着Cr^3 掺杂浓度从0．1增加到0．5mol％时，其有效分凝系数从3．75减少到2．49，Cr^3 离子在晶体中的浓度分布差异逐步减少；ZnO的掺入能有效地减少Cr^3 的分凝系数，然而ZnO掺杂浓度从3增加到6mol％时，其有效分凝系数且从1．85增加到2．25。可从ZnO组分对Cr离子的排斥作用及Zn离子在LN晶体中随掺杂数量变化的分凝现象解释了产生Cr离子浓度及有效分凝系数变化的原因。     

光子晶体薄板波导中介质中间层的引入对其特性的影响

光子晶体薄板波导中由于第三组分的引入,波导导模的能带结构、固有损耗、群速度和群速度色散特性被明显改变.随着介质中间层的介电常数的增加,各导模向低频转移,而在这些导模的较高群速度频段内,导模遭受的固有损耗减小.由光子晶体薄板波导的导模能带对引入的介质中间层的敏感程度的分析可知,光子晶体薄板波导的介质薄板厚度越厚,波导宽度越宽那么该结构对中间层的引入越不敏感[1].在人们设计实用的光子晶体薄板波导系统时,介质中间层的引入对该系统的光学性能所带来的影响必须被充分考虑.     

Yb∶YAG晶体的晶胞参量及Yb~(3+)分凝系数的研究

应用提拉法生长出不同Yb3+ 浓度的Yb3xY3( 1-x) Al5O12 晶体 Yb3+ 离子的分凝系数 1是 1 .0 8±0 .0 1 ,与Yb3+ 离子掺杂浓度无关 研究了Yb3xY3( 1-x) Al5O12 晶体的晶胞参量 ,推导出联系晶胞参量、密度与Yb3+ 离子掺杂浓度的关系方程式     

坩埚下降法生长的LiNbO3,Fe:LiNbO3,Zn:Fe:LiNbO3单晶的吸收光谱特性

用紫外可见光谱(UV／Visible Spectra)测试并研究了坩埚下降法生长的LiNbO3、Fe：LiNbO3，以及Zn：Fe：LiNbO3晶体的吸收特性。分析了产生这些吸收特性的原因以及与工艺生长方法的内在联系。研究结果表明：LiNbO3单晶沿晶体生长方向，其紫外吸收边向长波方向移动，且在350—450nm波段的吸收也逐渐增大，这是由于Li的分凝与挥发，逐渐产生缺锂所造成的；在Fe：LiNbO3单晶中观察到Fe^2 离子在480nm附近的特征吸收峰，并发现沿生长方向，Fe^2 离子的浓度逐渐增加，这与提拉法生长得到的晶体不同；在Fe：LiNbO3单晶中掺入质量分数为1．7％ZnO后，吸收边位置发生蓝移，而掺杂质量分数达到3．4％时，观察到有红移现象。Fe^2 离子在Zn：Fe：LiNbO3单晶中的浓度与ZnO掺杂量有密切关系。在掺杂质量分数1．7％ZnO的Fe：LiNbO3单晶中，Fe^2 离子从底部到顶部的浓度变化比在掺杂质量分数3．4％ZnO晶体中大，这是由于Zn^2 抑制Fe^2 离子进入Li位的能力随掺杂量的增加而逐渐减弱造成的。就该下降法工艺技术对Fe^2 离子在晶体中的浓度分布的影响作了分析。     

近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体紫外光致吸收特性的研究

研究了不同锂含量的双掺铁锰铌酸锂晶体的紫外光致吸收特性,结果表明,同成分晶体的紫外光致吸收系数较低,随着锂含量的增加,晶体的紫外光致吸收系数逐渐增大,当晶体中的锂含量达到49.57mol%附近时,紫外光致吸收系数达到最大值4.20 cm-1,进一步增加晶体中的锂含量,饱和光致吸收系数开始下降。在此基础上,提出了近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体的双色非挥发全息存储的三中心模型,即随着晶体锂含量的增加,双掺铁锰晶体的光折变中心除了Fe2+/Fe3+,Mn2+/Mn3+外,还将增加双极化子/小极化子中心。     

导模法晶体生长技术研究及应用

在人工晶体生长技术中,导模法晶体生长技术具有"近净型"生长、材料利用率高、生长速度快以及易于实现多片晶体同步生长等优点,在晶体生长领域应用广泛,已被用于工业化生产硅、锗晶体和蓝宝石晶体等.介绍了导模法晶体生长技术国内外的研究现状,包括材料特性、生长工艺、应用领域、现存问题以及解决途径等,同时展示了同济大学在导模法生长蓝...     

坩埚下降法生长的LiNbO_3,Fe∶LiNbO_3,Zn∶Fe∶LiNbO_3单晶的吸收光谱特性

用紫外可见光谱 (UV/VisibleSpectra)测试并研究了坩埚下降法生长的LiNbO3 、Fe∶LiNbO3 ,以及Zn∶Fe∶LiN bO3 晶体的吸收特性。分析了产生这些吸收特性的原因以及与工艺生长方法的内在联系。研究结果表明 :LiNbO3 单晶沿晶体生长方向 ,其紫外吸收边向长波方向移动 ,且在 35 0～ 4 5 0nm波段的吸收也逐渐增大 ,这是由于Li的分凝与挥发 ,逐渐产生缺锂所造成的 ;在Fe∶LiNbO3 单晶中观察到Fe2 + 离子在 4 80nm附近的特征吸收峰 ,并发现沿生长方向 ,Fe2 + 离子的浓度逐渐增加 ,这与提拉法生长得到的晶体不同 ;在Fe∶LiNbO3 单晶中掺入质量分数为 1.7%ZnO后 ,吸收边位置发生蓝移 ,而掺杂质量分数达到 3.4 %时 ,观察到有红移现象。Fe2 + 离子在Zn∶Fe∶LiNbO3 单晶中的浓度与ZnO掺杂量有密切关系。在掺杂质量分数 1.7%ZnO的Fe∶LiNbO3 单晶中 ,Fe2 + 离子从底部到顶部的浓度变化比在掺杂质量分数 3.4 %ZnO晶体中大 ,这是由于Zn2 + 抑制Fe2 + 离子进入Li位的能力随掺杂量的增加而逐渐减弱造成的。就该下降法工艺技术对Fe2 + 离子在晶体中的浓度分布的影响作了分析     

双掺杂单畴硫酸三甘氨酸热释电晶体ATGSAs

硫酸三甘氨酸晶体[(NH2CH2COOH)3·H2SO4,简称TGS]是典型的有序-无序型二级相变铁电体,于1956年发现.该晶体具有较高的热释电系数、低的介电常数、高的热释电品质因数,并且易于从水溶液中培育出优质单晶,因而它是制作室温下应用的红外探测器和摄象管的最重要材料.但是,TGS晶体也存在退极化和居里温度Tc偏低等缺点.为了克服这些缺点,人们进行了广泛而深入的研究,培育出了一些有用的改性TGS晶体[1-6],如用氚取代TGS中的活泼氢生长出DTGS晶体,其居里温度Tc可达 60 左右;用L-正丙氨酸部分地取代甘氨酸生长出的ATGS晶体,可防止退极…     

压电单晶某些振动模的频率温度系数

本文从压电单晶振动模的频率温度系数定义出发,通过张量和矩阵等计算方法,推导出任意切割方向纵振动模的频率温度系数公式,以及厚度模反共振及共振频率温度系数公式.计算了铌酸锂单晶的这些振动模的频率温度系数,所得曲线对使用这种晶体具有一定的参考意义.     

化学计量比LiNbO_3晶体的激光显微拉曼光谱研究

对用助熔剂提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体进行了激光显微拉曼光谱测试分析 ,与同成分LiNbO3晶体相比较 ,A1 (TO)与E(TO)模的谱线数目、频率基本不变 ,验证了LiNbO3晶体属置换式固溶体的结论 .738cm- 1 处拉曼振动峰 (A1 (LO)模 )的相对强度随晶体中Li2 O含量的增加发生了明显的变化 ,在两种掺杂晶体中 ,此振动峰已经消失 .根据Li空位模型 ,从占位和结构上进行了分析讨论 .在 15 2和 872cm- 1 处拉曼振动峰半高宽随晶体中Li Nb的增大而变窄 ,对二者关系进行了线性拟合 ,利用拟合公式可根据拉曼振动峰半高宽计算晶体中的Li Nb值 .     

关于在溶液中进行的多形性相变——亚稳相从溶液中结晶的问题

《物理》第1卷第1期登载的《碘酸锂单晶的生长》一文[1],对碘酸锂晶体的二形性作了生动的描述.作者在用蒸发法从水溶液中生长出稳定的六方α碘酸锂(α-LiIO3)单晶的同时,也生长出亚稳的四方β碘酸锂(β-LiIO3)单晶,并且发现一旦出现β杂晶,则它们繁殖极快,使α晶体的生长受到抑制,最后几乎停止生长的实验现象.文章指出,α、β相的形成与转变不仅同温度、压力这些因素有关,而且还应该同所处的环境(介质或气氛、溶液的杂质、pH值和过饱和度等)有密切的联系,并进一步指明,杂质多、酸碱性强和过饱和度大,均对出现四方杂晶有促进作用.这些实验…     

近化学计量比钽酸锂畴反转特性研究

采用助熔剂提拉法生长了非掺杂及掺镁近化学剂量比钽酸锂晶体.氢氟酸腐蚀晶片的金相显微镜观察结果显示,化学剂量比钽酸锂的畴结构为六边形.利用自行研制的极化设备对晶体进行极化实验,采用外加短脉冲极化电场,测定了近化学计量比钽酸锂单晶的畴反转特性,得到了完全反转的畴结构. 关键词： 近化学剂量比钽酸锂 畴结构 矫顽场 极化电流     

γ-LiAlO2晶体生长、改性和热学性质研究

采用快速提拉法生长出了透明、完整的γ-LiAlO2晶体,但是晶体的高熔点和易挥发性限制了γ-LiAlO2晶体质量.采用气相传输平衡法(vapor transport equilibration technique,VTE)工艺对晶体改性,半高宽(FWHM)值从116.9arcsec降至44.2arcsec,继续升高VTE处理温度至1300℃,FWHM值反而升高至55.2arcsec.快速提拉法生长出来晶体,[100]方向和[001]方向的热膨胀系数分别为17.2398×10-6/K,10.7664×10-6/K.经过三步VTE处理后[100]和[001]方向热膨胀系数降至16.6539×10-6/K和10.1784×10-6/K.     

铌酸锶钠锂单晶电光、热电、介电和压电性能

文本研究了用提拉法生长的铌酸锶钠锂(Sr₄NaLiNb₁₀O₃₀)晶体的电光、热电、介电和压电性能。其半波电压与温度的关系与晶体中锂含量密切相关。测得其室温下的热电系数与Ba～0.5的Sr_1-xBa_xNb₂O₆晶体相当,～7×10^-8C/cm²·K。已极化的晶体几乎检测不到退极化现象。将其作成热电器件,其探测度D^*不小于1.7×10⁷Hz^1/2·cm/W。文中还描述了其介电和某些压电性能。 关键词：     

温度梯度法生长Nd:YAG激光晶体的核心分布

用温度梯度法生长了直径为75 mm大尺寸的Nd∶YAG激光晶体，通过退火排除了生长过程中进入晶体的碳原子. 用正交偏光显微镜观察了晶体的核心分布以及生长条纹. 测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布. 比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别. 关键词： 材料 缺陷 温度梯度法 Nd∶YAG     

Bi_2Te_3的杂质微分凝对温差电性质的影响

在Bridgman法生长的P型和N型Bi_2Te_3等取向晶体中发现杂质微分凝次结构,对不同微分凝程度的Bi_2Te_3晶体的电导率、温差电动势率、热导率和霍尔系数在80—330°K温度范围内进行了测量,并分析了在有外场和温度梯度存在时载流子的输运性质,着重研究了杂质微分凝对温差电参数的影响,证实了增加晶体表观热导率的一种机构。     

钛酸锶单晶(SrTiO_3)的电子顺磁共振

近年来,Muller,Unoki[1-4] 等人用火焰法生长的SrTiO3晶体作为样品,利用它含有微量的Fe3 顺磁杂质的特点,可以观察到Fe3 的顺磁谱线,并通过测量Fe3 的电子顺磁共振谱随温度的变化,对SrTiO3晶体的相变过程进行了详细的研究,第一次指出了SrTiO3单晶在110K处的相变是刚性氧八面体绕立方轴旋转了一个角度.Muller等人还从电子顺磁共振谱的谱形在相变过程中的变化,研究了SrTiO3的临界动力学,并估算了SrTiO3中的中心峰的宽度[5].我们采用助熔提拉法生长的SrTiO3单晶作为样品,在室温和液氮温度下进行了电子顺磁共振谱的测量.结果没有发现…     

化学计量比LiNbO3晶体的激光显微拉曼光谱研究

对用助熔剂提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体进行了激光显微拉曼光谱测试分析,与同成分LiNbO3晶体相比较,A1(TO)与E(TO)模的谱线数目、频率基本不变,验证了LiNbO3晶体属置换式固溶体的结论.738cm-1处拉曼振动峰（A1(LO)模）的相对强度随晶体中Li2O含量的增加发生了明显的变化,在两种掺杂晶体中,此振动峰已经消失.根据Li空位模型,从占位和结构上进行了分析讨论.在152和872cm-1处拉曼振动峰半高宽随晶体中Li/Nb的增大而变窄,对二者关系进行了线性拟合,利用拟合公式可根据拉曼振动峰半高宽计算晶体中的Li/Nb值. 关键词： 化学计量比 拉曼光谱 线性拟合 半高宽     

凝胶法生长KIO_3·KCl·HIO_3,KH(IO_3)_2和KIO_3晶体

碘酸钾(KIO3)晶体因其非线性光学系数大和具有强的电光效应[1,2],早已引起了人们的注意.碘酸氢钾[KH(IO3)]晶体在常温、常压下已发现有四种变体,属于正交晶系的两种变体有电光效应[3,4].然而,由于在KIO3-HIO3-HP体系中相关系复杂,晶体的溶解度小.易形成李晶.因此以往用水溶液法和水热法生长这些晶体的实验均未获得大块单晶体.我们采用凝胶法研究这些晶体的生长规律,获得了新的结果. 参照文献[5一7],我们应用玻璃试管三层扩散法这一最简便的实验装置(图1),将室温下比重为1.0760的偏硅酸钠(NazsiO。·gHZO)溶液与3m(重量克分子浓度)的…     

Nd:YAG晶体中大气泡的形成与消除

一、引 言 在熔体生长的晶体中,经常发现气泡夹杂物[1-3],不同作者曾提出过气泡形成的不同机理[1,4].至于铌酸锂与钛酸锂中大气泡的形成机理,则曾由J.R.Carruthers等提出[5] 本文通过一系列实验证明,J.R.Carru-thers等提出的机理与Nd:YAG晶体中大气泡的情况不符:我们提出了新的