β-Zn3BPO7晶体的提拉法生长研究

采用提拉法生长β-Zn3BPO7(简称ZBP)晶体.研究了生长工艺,用[210]方向的籽晶,获得了尺寸为35mm×20mm×10mm的单晶,该晶体无色透明,不开裂,呈现发育完好的{001}板面.通过设计特殊的温场以及在生长结束后采用适当的热条件有效地抑制了相变的发生.生长过程中靠近液面的温度梯度为30～60℃/cm,晶体转速为15～25r/min,提拉速度不大于1mm/h.ZBP晶体有宽的透光范围,它的紫外吸收边为240nm.ZBP晶体不潮解,其莫氏硬度为5Mohs.     

Zn3BPO7晶体的THz和红外吸收光谱

本文研究了Zn3BPO7(ZBP)晶体的THz时域光谱以及从中红外到远红外的吸收光谱,以及6.6 cm-1 (0.2 THz)～4000 cm-1宽频段的红外光谱光学性质.THz吸收光谱表明晶体在0.5～1.2 THz有较好的透射性质,在1.7 THz和2.5 THz分别存在一个泛频共振峰和基频共振峰,并且折射率稳定.在远红外区(100～2700 cm-1)晶体的透射率极小,几乎接近于零.在中红外波段(2700～4000 cm-1)晶体具有较好的透射性质.50～4000 cm-1波段的吸收规律表明ZBP晶体具有做成特定波段滤波器的潜力.     

大尺寸无机闪烁晶体Ce^3＋：YAG的生长和光谱研究

本文研究了大尺寸、高光学质量无机闪烁晶体Ce^3 :YAG的生长,并对它的吸收光谱和荧光光谱进行了测量和分析。在克服了晶体易列裂和出现宏观缺陷的情况下,采用提拉法成功生长出直径达45mm的Ce^3 ：YAG单晶。光谱测量表明晶体具有优良的光学性能。并已经在大规模集成电路的检测上得到应用。     

φ200mm蓝宝石晶体生长工艺研究

采用单晶提拉炉成功生长出φ200mm ×180mm大尺寸Al2O3晶体.探讨了晶体生长工艺参数和晶体开裂之间的关系,并讨论了晶体中的热应力、热应变、温度梯度、提拉速度之间的关系,分析了影响晶体质量主要是晶体开裂的原因,设计出生长大尺寸Al2O3晶体的最佳工艺条件.     

NaY(WO4)2∶Sm3+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∶Sm3+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.研究了NYW晶体中Sm3+上转换发光的机制.     

CdWO4闪烁晶体的生长及其光学性能的研究

本工作生长出了φ57mm×45mm的大尺寸CdWO4单晶,并报道了该晶体的最佳生长工艺.对CdWO4原料的一次烧结物、生长炉壁的挥发物进行了XRD谱的测试分析,结果表明一次烧结可以得到基本成相的多晶料;生长原料CdO较WO3更易挥发.同时,测试了CdWO4晶体的一些光学性能,初步探讨了该晶体的发光特性,分析表明氧退火有利于提高晶体的透过率,这可能是由氧退火使氧空位减少所致.此外,该晶体的本征发光主要是由蓝、绿光所组成的.     

大尺寸CLBO单晶的生长和性质研究

本文对生长大尺寸硼酸铯锂(CsLiB6O10,简称CLBO)单晶的生长工艺进行了探索研究,采用顶部籽晶泡生法生长出尺寸为70×25mm的CLBO透明晶体.测量了晶体的干涉图,计算其折射率变化为Δn～1.2×10-5,晶体的光学质量接近于玻璃水平(～10-6).测量CLBO单晶的结构及其光学特性.用15mm×10mm×7mm的CLBO样品,在锁模Nd:YAG激光器上做倍频实验,获得了波长为532nm的倍频光,其转换效率高达60;以上.     

硼磷酸盐非线性光学晶体探索

我们实验室生长了ZBP、MZBP、BBP、SBP等硼磷酸盐晶体并研究了它们的基本特性.这些晶体机械性能良好、物化性质稳定、不潮解、倍频效应与KDP(KH2PO4)相当.     

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。     

激光晶体Nd3+:Gd3Ga5O12中的核心和小面生长

Nd3+:Gd3Ga5O12(Nd:GGG)晶体是热容固体激光器的一种重要的工作介质.采用提拉法沿〈111〉方向生长出了Nd:GGG单晶,利用激光器、应力仪和偏光显微镜等仪器和方法,对晶体的小面生长及核心等缺陷进行了观察,分析了小面生长的机理,并提出了消除这些缺陷的办法.通过研究,为改善生长工艺、生长大尺寸优质Nd:GGG晶体提供参考.     

大尺寸YVO4晶体的自动控径提拉法生长

本文报道了在自动控制直径条件下大尺寸YVO4晶体的提拉法生长研究.利用改进的上称重法生长大尺寸YVO4晶体,在提拉法单晶生长过程中,晶体扩肩部分采用斜率积分模式,转肩部分采用斜率积分过渡到直径积分模式,等径部分采用直径积分模式,应用这种分段控制方式成功地实现了YVO4晶体的自动化生长.采用4台50型自动化生长炉对YVO...     

非线性光学晶体丁二酸锌的生长研究

本文报道了一种金属有机配位聚合物非线性光学晶体--丁二酸锌Zn(C4H4O4)大尺寸单晶生长.通过恒温蒸发法生长出尺寸为7 mm×8 mm×2 mm 的单晶.测定了它在水中溶解度-温度曲线.通过水溶液红外光谱阐明了不同pH值时溶液中各种粒子的浓度分布.借助红外光谱研究了pH值、温度等对晶体生长的影响.Kurtz粉末倍频效应测定证实了丁二酸锌具有非线性光学性能,其倍频强度是KDP的6.5倍.     

钒酸钇(Nd3+：YVO4；YVO4)晶体的原料合成

本文介绍了钒酸钇(Nd3+:YVO4;YVO4)剩料最多的固相和液相合成方法.使用该法合成的原料用提拉法生长出φ30×40mm～φ35×40mm的优质大尺寸单晶.剩料最多可以重复使用10～15次,仍能生长出优质晶体.     

溶剂对有机非线性光学晶体NPAN生长习性的影响

本文测定了有机晶体N-(4-硝基苯)-N-甲基-2-氨基乙腈(简称NPAN)在某些醇和酮有机溶剂中的溶解度,研究了NPAN在这些有机溶剂中的溶液热力学性质、溶质与溶剂的相互作用以及溶剂对NPAN结晶习性的影响.根据界面熵因子α值,预测了NPAN晶体在不同溶剂中低指数晶面的晶体生长机制.选择丁酮为生长溶剂,进行单晶生长实验.在35～25℃温度区间内,用溶液降温法在较高过饱和度下成功地培养出尺寸为37×7.0×7.0 mm3的棱柱状透明单晶,所得晶体的外形与预测的结果相吻合.     

非线性光学晶体BaBPO5的生长、结构研究

本文采用顶部籽晶高温溶液法,以Li4P2O7为助熔剂,生长了大尺寸BaBPO5单晶.进行了BaBPO5晶体的结构测定,结果表明该晶体属三方晶系,空间群:P3221,晶胞参数为a=b=0.71329(10)nm,c=0.70368(14)nm,α=β=90°,γ=120°, Z=3.该晶体结构中沿[001]方向存在BO4四面体链,每一个硼氧四面体用它的两个顶点分别与两个PO4四面体相连组成螺旋状的链.硼氧四面体、磷氧四面体和钡氧多面体结合在一起形成一个三维网络结构.同时,对BaBPO5的粉末倍频效应进行了研究.     

人工晶体发展动向的探讨

本文评述了人工晶体在体块大单晶生长、薄膜的外延生长,微结构和光子晶体、微米晶和纳米晶等方面的新近发展,并对未来的智能晶体进行了讨论.     

高温超导及GaN衬底材料(La,Sr)(Al,Ta)O3晶体的生长

用提拉法生长了高质量、大尺寸、具有混合钙钛矿结构的(La,Sr)(Al,Ta)O3晶体(LSAT),晶体尺寸达55mm×50mm.讨论了晶体生长有关工艺,并对晶体的完整性进行了初步研究.     

泡生法90公斤级蓝宝石晶体的生长与研究

采用泡生法生长蓝宝石晶体(α-Al2 O3单晶),针对蓝宝石晶体的结晶性质和生长工艺条件展开了研究,解释了蓝宝石晶体中气泡的形成机制并提出了相应的解决方法,成功生长出了90公斤级大直径蓝宝石晶体.     

BaBPO5晶体的生长研究

本文采用顶部籽晶高温溶液法,以BPO4-NaF为助熔剂,生长了BaBPO5单晶.生长参数:液面以下温度梯度为1.5℃/cm,液面上温度梯度为10℃/cm,晶体旋转速度30r/min,降温速率0.5-1℃/d,可获得尺寸为30mm×20mm×15mm的BaBPO5单晶.测定了所获单晶及其挥发物的X射线粉末衍射图谱,讨论了助熔剂对BaBPO5晶体生长的影响和该晶体的物化性能.     

掺杂YCa4O(BO3)3晶体的生长与性质研究

采用提拉方法,首次使用铂坩埚在大气气氛下生长出大尺寸,高质量的非线性光学晶体YCa4O(BO3)3(YCOB).典型晶体尺寸为直径15～20mm,长度30～40mm.对晶体进行掺杂改性研究,已分别生长出掺杂浓度为5;的Nd:YCOB,Er:YCOB和掺杂浓度为20;的Yb:YCOB晶体.对沿不同方向生长的晶体的习性和缺陷进行了研究.晶体的生长是以典型的二维成核层状生长进行的.当沿方向生长时,晶体易出现(010)面孪晶及方向的解理面;而沿〈010〉方向生长时,可避免孪晶和解理面的出现.我们认为〈010〉方向为最佳生长方向.通过测量晶体的室温透过谱发现掺杂的YCOB晶体在深紫外(220nm)有较高的透过率(80;).初步的自倍频实验可观察到Nd:YCOB晶体能够在811nm的LD泵浦下产生较强的绿光,并且阈值较低.这表明掺稀土的YCOB晶体可能是一种有应用前景的自倍频激光材料.