大尺寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石（Gd3Ga5O12）单晶的生长研究

随着光纤通讯产业的迅猛发展,市场对3英寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石（分子式为Gd3Ga5O12,简称GGG）的需求量急剧增加。本文从磁光薄膜（YIG以及类YIG）对其外延基底单晶GGG物化性能的要求出发,综述了在利用传统的提拉法生长大尺寸、符合磁光薄膜衬底要求的Gd3Ga5O12单晶的过程中,出现的诸如Ga2O3组分挥发,界面翻转,螺旋生长和晶体的开裂等问题,针对各个问题讨论了它们的形成机制并提出了它们的解决方法。最后,还根据目前磁光膜的发展情况,预见了纯GGG和掺质GGG单晶的研究和发展趋势。     

NaCl（OH）^—）色心激光晶体的单晶生长研究

采用ＮａＣｌ－ＮａＯＨ掺杂，控制晶体中ＯＨ＾－的含量在１０８０ｐｐｍ，排除Ｋ＾＋，Ｌｉ＾＋等杂质离子的影响，调整适当的生长工艺条件，在Ａｒ气氛中用Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法生长晶体，获得了性质优良的ＮａＣｌ（ＯＨ＾－）单晶，为ＮａＣｌ（ＯＨ＾－）；（Ｆ２＾＋）Ｈ色心激光晶体的制备及激光运转奠定了良好的基础。     

铁电相Tb2（M0O4）3晶体的生长和缺陷研究

钼酸铽[Tb2（M0O4）3]是一种具有铁电、铁弹和顺磁等多种性质的功能晶体。采用提拉法,沿[001]方向生长了Ф25mm×20mm的铁电相Tb2（M0O4）3晶体。采用化学腐蚀法、扫描电子显微镜（SEN）观察了晶体中的缺陷,结果显示,晶体中的主要缺陷是位错、镶嵌物。高分辨X射线衍射（摇摆曲线）实验表明所生长的Tb2（M0O4）3晶体具有很好的晶格完整性。     

RIG型磁光薄膜的研究进展及应用

随着光通信技术与光子集成电路的发展,非互易性器件作为光通信系统中重要的组成部分得到了越来越广泛的研究与应用。基于磁光效应制成的磁光隔离器和环行器是目前应用最为广泛的非互易性器件,为了将非互易性器件整块集成在硅片上,需制备性能与块状磁光材料相当的磁光薄膜。在近红外通信波段(1 550 nm),以钇铁石榴石(Y₃Fe₅O₁₂,YIG)为代表的稀土铁石榴石(RIG)具备优良的磁光效应,是最具应用前景的磁光材料之一。研究发现,使用稀土离子对YIG薄膜进行掺杂可以有效改善其磁光性能,尤其是Bi³⁺和Ce³⁺掺杂的YIG表现出巨法拉第效应。本文首先介绍了法拉第效应原理,介绍了三种常见磁光薄膜的生长方法,回顾了近年来的主要研究成果,介绍了磁光薄膜在光隔离器和环行器中的应用,最后对磁光薄膜的未来发展趋势进行了展望。     

已二酸十八酯（OAO）晶体结果习性研究

已二酸十八酯（OAO）分子间结合力小,结果性差,所以创造条件改善OAO的结晶性是OAO单晶生长的一项关键工作。本文以恒温蒸发法做了OAO在各种极性不同溶剂中的结晶性实验,结果表明溶剂的极性愈小对OAO的结晶愈有利;本文还做了OAO籽晶在不同的过饱和度和不同的晶体生长温度中的生长实验,结果发现,增大溶液过饱和生长温度对OAO结晶生长是有利的,特别使难生长的（001）面容易长厚。     

采用MOCVD方法在GaAs衬底上生长ZnO(002)和ZnO(100)薄膜

采用金属有机化学汽相沉积生长法（MOCVD）,在不同的衬底表面处理条件和生长温度下,在GaAs衬底上生长出了ZnO薄膜。随着化学腐蚀条件的不同,可生长出优先定位不同的ZnO（100）和ZnO（002）薄膜。该薄膜的晶体结构特性是由X光衍射谱仪（XRD）所获得的,而其光学特性是由光荧光谱仪（PL）来测的。与ZnO（002）相比,ZnO（100）薄膜具有更优越的晶体结构特性,并且在同样的生长温度下都具有相似的光学特性。对于腐蚀条件不同的GaAs衬底所进行的XPS分析结果表明,ZnO薄膜优先定位变化的主要原因在于腐蚀过程中形成的富As层。     

Yb：YAl3（BO3）4晶体形貌与生长速度的关系

观察测量了不同生长速度（相应于不同降温速度）自发成核生成的Yb:YAl3(BO3)4晶体形貌。粒试较大（＞2mm)的晶体不管降温速率快慢形态都很简单,只发育六方柱（1120）和菱面体（1011）,粒度较小（＜2mm)的晶体形态随降温速率增快而变复杂,发育一些罕见的高指数晶面,说明在生长速率较快的条件下,在晶体生长早期,一些高能面发育,在晶体生长后期已尖灭了,晶体生长的大部分时间是在低能面（1120）和（1011）上进行的,对比了不同生长条件下晶面的粗糙度,随着降温速度的增快,六方柱面（1120）和菱面体面（1011）由光滑变粗糙,顶面（0001）永远是粗糙的,从晶体结构上定性地探讨了3种晶面的杰克逊因子a及生长机理。     

NaCl晶体中激光工程心——（F2^＋）H心的形成

ＮａＣｌ（ＯＨ＾－）晶体中的（Ｆ２）Ｈ色心是理想的激光工作心。本文设计一个系统实验，测定了室温光聚集和液氮温度光聚集过程ＮａＣｌ（ＯＨ＾－）光谱性质变化，研究了此过程（Ｆ２）ＨＩ和（Ｆ２）Ｈ２色心的形成，探讨了（Ｆ２）Ｈ色民主的结构和性质。浓度罗高、稳定性好的（Ｆ２）Ｈ激光工作心。     

稀土类掺杂YIG磁光单晶薄膜的LPE生长

本文探讨了稀土类掺杂ＹＩＧ磁光单晶薄膜的ＬＰＥ生长问题，特别是磁镜偏频激光陀螺所用磁膜的工艺配方及生长规律，对影响磁光效应的各类工艺参数及元素掺杂也进行了讨论。     

钙钛矿结构RFeO3晶体研究进展

稀土正铁氧体RFeO3晶体是一类重要的多功能磁性材料,稳定的正交结构RFeO3晶体具有丰富的磁性,优异的磁光和光磁特性,在磁光和光磁调控方面取得一系列重要研究进展.另外,正交相DyFeO3和GdFeO3等晶体由于R3+与Fe3+交换收缩作用,在极低温度下表现出磁电耦合特性.相比较而言,近年来涌现出的六方相RFeO3晶体被报道具有室温磁电耦合特性,受到国内外广泛关注.由于六方相RFeO3晶体属于亚稳态,晶体生长有一定的难度.本文主要综述了正交相RFeO3晶体和六方相RFeO3晶体的生长、磁光、光磁和磁电耦合特性,为该体系晶体的结构设计、材料制备和性能研究提供参考.     

三硼酸锂（LBO）晶体生长基元与形貌

本文采用称重法研究了ＬＢＯ晶体中的生长速率与溶液过饱和度之间的关系，在盯同过饱和度的条件下，同一晶体的不同界面上出现了粗糙化相变和二维成核的不同生长机制，这种现象用负离子配位体生长基元的观点得到了圆满的解释。通过对溶液结构的测定，证实了溶液中存在着Ｂ－Ｏ３三角形和Ｂ－Ｏ４四面体结构。它与晶体中的配晶位结构相同喧两种配位体形成的（Ｂ３Ｏ７）＾５－与晶体中的络阴离子环相当。环状络阴离有两个非对称分布的     

微下拉法生长Tb3AlxGa5-xO12磁光晶体及其性能表征

Tb₃Ga₅O₁₂晶体是一种具有良好磁光性能的主流商用材料,但生长过程中存在严重的氧化镓挥发问题,导致晶体难以满足高功率应用的发展需求,而菲尔德常数较大的Tb₃Al₅O₁₂晶体的不一致熔融特性使该晶体难以生长,因此亟需探索新型高质量磁光晶体以满足高功率应用需求。基于此,本文采用微下拉法在高纯氩气和二氧化碳混合气氛下生长了Tb₃Al_xGa_5-xO₁₂(TAGG)系列高掺铝磁光晶体。摇摆曲线测试结果表明TAGG磁光晶体拥有高结晶质量。透过光谱和磁光特性测试结果表明,与传统Tb₃Ga₅O₁₂晶体相比,TAGG磁光晶体具有更高的透过率和更大的菲尔德常数,是一种非常有潜力的可应用于高功率激光系统的低成本磁光材料。     

激光加热基座（LHPG）法生长YVO4晶纤

采用激光加热基座（ＬＨＰＧ）法，用两束ＣＯ２激光加热生长ＹＶＯ４晶纤。源棒直接由Ｙ２Ｏ３－Ｖ２Ｏ３粉末压制、烧结制成。生长的晶纤开始一段是称约５－１０ｍｍ的浅黄色单晶，随着是灰黑色多晶。Ｘ射线结构分析表明，晶纤是ＹＶＯ４化合物，但含有少量Ｙ８Ｖ２Ｏ１７第二相微粒。文中讨论了生长的ＹＶＯ４晶纤中形成多晶段的原因。     

磁光晶体的研究进展及应用

随着光通信和高功率激光技术等领域的发展,磁光隔离器得到了越来越广泛的研究和应用,推动了磁光材料尤其是磁光晶体的发展.目前已经发展了多种新型磁光晶体,同时为了满足大功率激光的需求,需要不断提高磁光晶体尺寸和光学品质.本文首先介绍了法拉第磁光效应及应用,然后介绍了稀土正铁氧体、稀土钼酸盐、含铽铌酸盐、钇铁石榴石、含铽石榴石磁光晶体及部分种类磁光陶瓷的研究进展,最后对磁光晶体的未来进行了展望.     

Ni（en）3[Ni（en）2Ag2（NCS）6]·H2O晶体的吸收光谱和EPR谱的研究

采用半自洽场（semi-SCF）d轨道模型和点电荷模型,建立起了过渡金属离子晶体局域结构、吸收光谱与EPR谱之间的定量关系,应用高阶微扰的方法,引入平均共价因子N,统一的解释了ENST晶体中过渡金属Ni^2＋在D4h对称的伸长和压缩八面体时的吸收光谱、顺磁g因子和零场分裂D的值,其计算结果与实验发现较好的符合,同时本文还确定了实验中测得的零场分裂D的符号以及在实验中未测得的部分吸收光谱的值。     

熔体生长3,4—二甲氧基,4‘—硝基芪（MOMONS）晶体

首次报道了３，４－二甲氧基，４＇－硝基芪（ＭＯＭＯＮＳ）化合物具有倍频效庆。用粉末法测得其有效倍频系数ｄｅｆｆ为０．２２－３倍ｄＫＤＰ用坩埚下降法生长出ＭＯＭＯＮＳ单晶体，并用直接法解出了的结构。从晶体结构讨论了ＭＯＭＯＮＳ晶体的性能。     

高温相偏硼酸钡（α—BaB2O4）晶体的缺陷钎为分析

运用同步辐射X射线白光形貌研究了α-BaB2O4晶体内部的完整性,并分析了α-BaB2O4晶体的缺陷行为及缺陷形成原因。在（001）面发现生长扇界和亚晶界，而在（100）面和（120）面分别观察了位错，位错簇以及针状包裹体。使用双晶衍射实验发现在（001）面有生长条纹，这些生长条纹呈环形，该条纹与熔体中温度波动而导致的生长速度波动有关。运用白光形貌拍摄到高清晰的劳埃斑，表明晶体为三方结构。     

过量PbO对PLZT（14／0／100）薄膜结构和性能的影响

采用Ｘ射线结构分析方法，对磁控溅射法制备的含过量Ｐｂ０的ＰＬＺＴ（１４／０／１００）薄膜在退火过程中的晶化行为进行了研究。结果表明，薄膜中过量的Ｐｂ０具有促进钙钛矿结构形成、降低晶化温度，并且抑制焦绿石相生长的作用。铁电性能测试结果表明，Ｐｂ０的过量能改善铁电薄膜的耐击穿性，但过量太多的Ｐｂ０会导致薄膜铁电性能变坏。     

钒酸镝晶体生长和磁光性能研究

采用液相沉淀法制备了钒酸镝(DyVO4)粉体,使用提拉法生长了DyVO4磁光晶体,通过XRD确定生长的DyVO4晶体没有杂相,晶体的晶胞参数是a =b =0.71434 nm,c =0.6313 nm,α=β=γ=90°,属于四方晶系.晶体经过定向切割加工成c轴晶向的片状和柱状样品.测试了DyVO4晶体样品的光学性能和磁光性能.结果 显示,样品在500～700 nm波长范围内,具有很高的透过率,在76;～ 79;之间,DyVO4晶体对应于532 nm、633 nm和980 nm的Verdet常数分别为-309 rad/m/T、-167 rad/m/T和-64 rad/m/T,性能优于商用磁光晶体TGG,有望在可见光波段实现应用.     

1—苯甲酰基—3—（2—氯苯基）硫脲单晶生长及其倍频性能

本文报道了新型光学晶体１－苯甲酰基－３－（２－氯苯基）硫脲的单晶生长及其倍频性能，用溶液降温法在氯溶液中长出菱形块状晶体，并对分子结构和晶体结构对其晶体生长及倍频性能的影响作了探讨。