三坩埚提拉法生长铽镓石榴石单晶研究

采用三坩埚提拉法生长出高质量铽镓石榴石(Tb3Ga5O12,TGG)单晶,晶体尺寸为φ25 mm×40 mm.通过X射线衍射、双晶衍射分析讨论TGG单晶的晶体结构和单晶性,并采用He-Ne激光费尔德常数测试装置测定TGG单晶的费尔德常数.结果表明:采用三坩埚提拉法生长的TGG单晶具有＜111＞取向、强度高,双晶摇摆曲线半峰宽为17 s;晶体在632.8 nm处的费尔德常数为0.553 min/cm·Oe.     

钨酸镉单晶的提拉法生长

采用液相合成法制备出了CdWO4多晶料.研究了反应溶液pH对原料纯度的影响,探索出满足晶体生长用原料的最佳制备条件.利用提拉法生长出尺寸为φ15 mm×60 mm的透明、接近无色的钨酸镉单晶.透光性及发光性等单晶性能测试表明,CdWO4单晶在可见光区域的透过率达70;左右,吸收边位于315 nm,荧光发射峰位于473.8 nm,即本征发光由蓝光组成.     

掺钕钆镓石榴石晶体及其性能优化的研究进展

本文系统综述了Nd∶GGG晶体在国内外的研究进展,总结了通过掺杂手段来优化其性能的部分工作,并探讨了目前Nd∶GGG晶体实现高功率激光输出过程中存在的问题及其未来的发展趋势.     

钼酸铅单晶生长及其缺陷研究

本文通过CZ法生长钼酸铅单晶,讨论了温度梯度、拉速、转速等生长参数对晶体质量的影响,分析了晶体开裂、包裹物等宏观缺陷以及位错等微观缺陷的形成机理,并从晶体形态、包裹体和位错密度变化方面探讨了晶体生长参数与晶体缺陷之间的内在关系,从而优化温度梯度等生长参数.温度梯度为20～25℃/cm,晶体转速为28r/min,拉速为1.6mm/h时,生长出的晶体形态完整,无开裂现象,晶体中无气泡包裹体,位错密度明显减小,晶体尺寸达φ40mm×70mm,无散射颗粒,在波长0.42～5.5μm范围内,平均透光率为72.6;.     

提拉法YVO4+Nd∶YVO4复合晶体的生长研究

采用提拉法成功生长出YVO4+Nd∶ YVO4复合晶体,相对于采用光胶方法键合的晶体具有免键合面洁净处理,免键合面抛光的优点.且不会出现类似键合过程中产生的色心、气泡、裂纹等缺陷.且较其它方法还省了工序,复合面结合稳固,操作方便简单,晶体光学性能优良等优点,本文对该方法进行了介绍.     

高温闪烁晶体GSO:Ce的生长及其光谱性质

本文用中频感应提拉法生长出尺寸为φ30mm×150mm,质量好的GSO:Ce晶体.并对晶体进行XRD测试和差热分析,初步分析引起晶体开裂的原因,最后测试了晶体室温下的吸收和荧光光谱等,GSO:Ce晶体发射峰为433nm,晶体在大于400nm范围其光透过率大于80;.     

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.     

组分挥发对CBO晶体生长影响研究

非线性光学晶体CsB3O5(简称CBO)在生长过程中,原料组分的挥发影响了单晶的生长.本文利用XRD,DTA等手段对挥发物的成分进行表征,结果表明挥发物的主要成分是Cs2O,并探讨了原料组分的挥发对结晶状况的影响,以期探索和优化晶体生长工艺.     

新型非线性光学晶体BaAIBO3F2的生长及组分挥发的研究

采用高温熔液法生长BaAlBO3F2晶体(简称BABF)时,组分挥发严重.本文分析了晶体生长前后的组分中相关元素的重量损失,发现易挥发的物质可能是硼的氧化物和氟化物;X射线衍射分析确定挥发物中还含有少量的NaCl.通过改变助熔剂与熔质的配比,明显降低了晶体的生长温度,减少了组分挥发,优化了晶体生长条件,得到24mm×20mm×6mm尺寸的晶体.     

磷酸铁锂单晶水热法生长及其表征

运用桂林水热法成功制备出了毫米级磷酸铁锂体晶体,晶体呈六棱柱结构或者呈圆形(around),等长的外观,等大的外表.实验得到LiFePO4单晶的XRD衍射峰谱,10°~40°范围内的主强峰相较于磷酸锂铁微晶多出(020)面,说明在晶体生长后期主要由(020)面控制,主要成六棱柱属性终止于(010),(200),(101)这三个表面,这些优势面有望在材料的电化学和表面交换性能中发挥重要作用.分析LiFePO4晶体结构确定锂离子在(010)方向是运动能量最低的通道,所以增大ac方向维度二维片状和缩短b轴方向的尺度结构的LiFePO4是可以设计合成的.这将使锂离子的扩散速度得到提高,并且使磷酸铁锂材料在倍率性能,电导率,低温性能方面都可得到提升.LiFePO4晶体在紫外光区大量吸收,在可见光区内出现一个宽的透过带,吸收值较小,大部分光透过,这正是LiFePO4单晶颜色不深的原因,并且具有良好的透过性.合成的LiFePO4晶体的点缺陷造成的色心对近红外短波部分980~1700 nm波长的光全部吸收,近红外长波1750~3000 nm光全部透过,LiFePO4晶体在1000~3000 nm波长范围内的高对称性吸收和透过必将使其在近红外波段窗口器件的应用上有所突破.     

Investigation of the Thermal Conductivity Terbium Gallium and Terbium Scandium Aluminum Garnet Crystals

The thermal conductivity of terbium gallium and terbium scandium aluminum garnet crystals has been studied by the method of steady-state longitudinal heat flow in the temperature range of 50?300 K. The effect of the impurity composition of terbium gallium garnet crystals and the formula composition of terbium scandium aluminum garnet crystals on their thermal conductivity is shown.

     

Single Crystal Growth and Electrical Properties of Gallium Monotelluride

Single crystals of GaTe were prepared in our laboratory by a special modified Bridgman technique method. Measurements of the electrical conductivity and Hall effect between 210 and 450 K were carried out on GaTe samples in two crystallographic directions. The Hall coefficient is positive and varies with the crystallographic direction. A unique mobility behaviour and strong anistropy in the carrier mobility were observed. The Hall mobilities parallel and perpendicular to the C-axis, at room temperature, were 12 cm/V · s and 25.12 cm²/V ·s, respectively. The free carrier concentration lies between 10¹³ − 10¹⁴ cm⁻³ at room temperature.     

半绝缘SiC单晶生长和表征

使用升华法生长碳化硅(SiC)单晶,借助数值模拟方法优化温场,在不同条件下分别获得单一晶型的4H-SiC和6H-SiC单晶,利用拉曼光谱进行表征。采用V掺杂的方法,制备半绝缘SiC单晶,使用非接触式电阻率测试仪进行了测试,并对4H-SiC和6H-SiC电阻率进行了比较和分析。     

Cd(SCN)Cl单晶生长与表征

以NH_4SCN和 CdCl_2·2H_2O为反应原料,采用缓慢降温法,从水溶液中生长了尺寸为:10 mm×7 mm×4 mm新的化合物Cd(SCN)Cl单晶体; 采用元素分析、红外光谱、EDS、TG/DTA、粉末X射线衍射和单晶X射线衍射对所生长的晶体进行了表征.结果表明:所得晶体分子式为:Cd(SCN)Cl,属于斜方晶系Pnma空间群,晶胞参数为a=0.95967(7) nm, b=0.42595(3) nm, c=1.01789(7) nm, V=0.41608(5) nm~3,Z=4.热分析结果表明,晶体在190 ℃时具有良好的物理化学稳定性并且热分解的最终残留物是CdS.采用重量分析法测定了化合物Cd(SCN)Cl在不同温度条件下的溶解度.采用维氏显微硬度法对该晶体的力学性能进行了研究,其硬度值为78.6 kg/mm~2.     

点籽晶法快速生长中等口径KDP单晶及其性能表征

本文使用德国MERCK公司生产的KDP原料和自行研制的晶体快速生长装置,采用"点籽晶"快速生长法成功生长出了150 mm级中等口径的KDP单晶,晶体生长速度达到20 mm/d.晶体生长过程中,生长溶液稳定,没有杂晶出现,生长的晶体完好且透明.X射线粉末衍射和摇摆曲线分析表明晶体有着较好的结构完整性;同时,测试了晶体的透过光谱和光损伤阈值,发现快速生长的晶体有着较好的光学性能.     

提拉法生长镓酸锂晶体及缺陷研究

研究了提拉法生长的镓酸锂单晶的生长习性和结晶质量.晶体表面呈乳白色且表面粗糙.通过光学显微镜、四晶X射线衍射、透射光谱和电感耦合等离子体发射光谱对样品进行了表征,结果表明,在(001)面的抛光样品上存在三种缺陷: [110]和[-110]方向的十字线、[010]方向排列的气泡包裹物以及平行于(010)面的界面,界面的产生起因于(010)晶面的滑移;晶体的结晶质量从顶部到底部逐渐下降,这是由于在生长过程中氧化锂的挥发导致熔体成分偏离化学计量比造成的.     

钆钪铝石榴石单晶缺陷的微观形貌与成因研究

采用提拉法生长了2%Dy³⁺和1%Tb³⁺(原子数分数)共掺的钆钪铝石榴石激光晶体(Gd₃Sc₂Al₃O₁₂, GSAG)。研究了晶体(111)晶面的腐蚀缺陷形貌并对缺陷形成机理进行了解释,讨论了晶体缺陷的特征形貌与晶体结构之间的关系。表征并计算了晶体(111)晶面的维氏硬度和莫氏硬度,在0.2 kgf载荷和10 s保荷时间条件下,晶体(111)面的维氏硬度为1 267 kg/mm²,对应的莫氏硬度为7.3。研究结果对揭示混晶石榴石晶体中缺陷的成因和探索高品质晶体生长与加工工艺具有一定的参考价值。     

γ-LiAlO2晶体生长挥发和腐蚀研究

本文采用导向温度梯度法生长出了透明γ-LiAlO2晶体，借助扫描电镜和X射线粉末衍射系统地研究了温度梯度法生长晶体的工艺过程，坩埚中晶体上部为LiAl5O8和um02多晶体，中部[100]方向自由结晶形成了单一透明的γ-LiAlO2晶体，下部为钼金属颗粒，蓝宝石籽晶被严重污染；坩埚内分成上、中、下三部分是晶体生长过程中熔体组分中Li2O挥发和腐蚀造成的。