直流电场对LiNbO3晶体亚临界裂纹扩展的影响

本工作采用双扭曲试验法(DT法),着重研究了极化条件、直流电场的强度和取向对晶体学取向不同的LiNbO_3晶体中裂纹亚临界扩展行为的影响,并对晶体由裂纹临界扩展导致断裂的形貌作了分析。实验结果表明:LiNbO_3晶体试样的裂纹亚临界扩展方程指数n随晶体学取向的不同而不同,这与裂纹扩展所沿晶面的断裂能有关。未极化的LiNbO_3晶体受直流电场作用时,其亚临界裂纹扩展的加快,系压电晶体电致伸缩效应所致;极化的LiNbO_3晶体试样在直流电场作用下,其亚临界裂纹扩展主要是受晶体的逆压电效应的影响。     

钽酸锂(LiTaO_3)单晶生长形态的研究

本文详细观测了沿Z、Y、X、R、MC等五个不同晶轴方向提拉生长的LiTaO_3单晶的生长形态。特别注意到出现在晶体表面呈浮雕状的形貌(生长脊和晶面显露)。研究了这些形貌的空间分布规律性以及和扩肩角θ的关系。从晶体对称性和简单指数晶面族按面网密度小先尖灭的原理出发,结合提拉法晶体生长过程的分析,说明了生长形态的形成机制,指出R晶面族在生长丘发育成生长脊或晶面显露中的决定作用,提出原胞模型来唯象说明各种取向的LiTaO_3单晶的生长形态,那些出现生长脊或晶面显露的特征性方位是原胞顶点没提拉轴方向投影到垂直提拉轴平面上的方位。所得结果与实验观测结果相符。     

Cr^3＋在掺镁铌酸锂中的光谱和能级

测量了Cr:Mg:LiNbO_3晶体透射光谱,计算了晶场参数D_q和Racah参数B、C,并由TanabeSugano理论计算了各晶场能级,讨论了该晶体作为可调谐固体激光介质的可能性。     

不同掺镁量的LiNbO3质子交换光波导的制备与表征

用质子交换法在不同掺镁量(0、3、4、5、6mol％MgO)的LiNbO_3晶体中制备了质子交换光波导。光学测试表明,晶体中不同的MgO含量并不影响LiNbO_3质子交换波导阶跃型折射率分布的特点,表面折射率的增加约为0.130,扩散特性研究表明,质子交换反应实际上是一个扩散动力学过程,扩散系数不仅与晶体取向有关,而且受到晶体中MgO含量的影响。本实验还确定了5mol％MgO:LiNbO_3晶体X切型和y切型基片的扩散参数和质子交换激活能。     

Mg:LiNbO_3晶体组分和点阵常数的研究

通过测定 Mg:LiNbO_3晶体组分和点阵常数,以及X射线物相分析,证实了 Mg~(2+)在晶体中取代Li~+的位置并形成置换固溶体,但点阵常数的变化很小,所以它仍具有和 LiNbO_3相同的结晶学特性。     

宝石单晶生长取向与脆性关系的研究

用X射线背射劳厄法研究了焰熔法生长的宝石梨晶的生长取向与脆性的关系。按X射线结构研究测定的晶胞参数给出了红宝石的标准极射赤平投影图及面间夹角数据。确定了梨晶开裂面为光面{1010}的晶种的最佳取向:ρ=61±3°;φ=0～5°,即最佳生长层为{1123};梨晶开裂面为粗面{1120}的晶种的最佳取向:ρ=57±3°;φ=25～30°,即最佳生长层为{0112}。将原生产中使用的开裂而为{1010}的晶种,改用开裂面为{1120}的晶种,提高了生长合格率,降低了加工过程中切片的破碎率。     

烧结锶铁氧体的极图分析

将不同强度取向磁场下湿压成型的生坯在1 190℃烧结2 h,获得锶铁氧体烧结磁体.采用X射线极图分析样品的织构取向特征,根据Stoner-Wohlfarth模型,建立了描述取向度的表示方法.分析表明:在磁场下成型的样品{001}晶面族衍射峰强度显著增强.用(008)晶面极图描述磁体取向度时,随取向磁场强度的增大,晶粒取...     

键合剂对HTPB与Al/Al2O3之间界面作用的分子模拟

采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场,研究了键合剂对丁羟推进剂中端羟基聚丁二烯(HTPB)与Al/Al2O3之间界面的吸附能与力学性能.结果表明,键合剂在Al2O3晶面的吸附能高于HTPB在Al2O3晶面的吸附能,而在Al晶面的规律并不明显.键合剂(TEA)与HTPB在Al2O3晶面吸附能远高于在Al晶面,Al2O3晶体(010)晶面高于 (001)晶面,Al晶体(001)晶面高于(011)晶面.两晶面中吸附能愈高,力学性能愈好.几种键合剂对吸附体系力学性能(弹性模量)的作用次序:TAZ＞TEA＞MAPO·HAC＞MAPO＞HX-752.     

等规聚丙烯在振动注射中的力学性能和晶面择优取向

采用自行研制的压力振动注射装置，在不同熔体温度、振动频率、振动压力下得到等规聚丙烯（IPP）振动注射试样。运用广角X射线衍射测试方法对样条表层晶体结构进行了表征。测试结果表明当熔体温度上升到230℃时出现β晶型，β-IPP含量随振动频率和振动压力的上升而增加。试样拉伸性能随振动压力增加而提高，引入振动会引起断裂伸长率的降低，但随振动频率的增加，断裂伸长率有上升趋势。运用极图表征IPPα晶型特征晶面取向情况，在相对的低频、低温、高压条件下，α（040）晶面法向有较好的流动方向择优取向；而在高频、高温、低压情况下，α（040）晶面法向有较好的法向方向择优取向。     

CH_3NH_3PbBr_3单晶的生长、结构与形貌

采用溶液法合成甲胺溴铅(CH_3NH_3Pb Br_3)多晶原料,用溶液蒸发法生长了尺寸约为7 mm′7 mm′3 mm的CH_3NH_3PbBr_3晶体。测量了晶体的XRD谱,采用X射线外推法研究了晶体结构。结果表明:生长的CH_3NH_3Pb Br_3单晶为立方晶系结构,晶格参数a=0.592 76(7)nm。将微型溶液晶体生长装置与荧光共聚焦显微镜相结合,实时观测了不同生长条件下CH_3NH_3PbBr_3晶体的微观形貌和不同晶面的生长速率。得到(011)、(101)和(001)晶面的平均水平生长速率分别为0.017 57(6)、0.021 44(4)和0.018 65(7)nm/s;发达晶面簇为{110}和{100}。     

In:Yb:Nd:LiNbO3晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了0.4%(摩尔分数)Yb_2O_3,0.4%Nd_2O_3和(0.5%、1.0%、2.0%)In_2O_3的3种同成分In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体。测试了掺杂晶体的紫外-可见吸收光谱和上转换发射光谱,探究了最优掺杂晶体的上转换发光强度与激发功率的关系。结果表明:随着In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体中In3+浓度的增加,晶体的紫外吸收边分别位于349、340、和338 nm处。采用980 nm二极管激光器激发获得的上转换发射光谱表明,上转换绿光的发射光强度最强,其次为上转换红光的发射强度,中心波段分别位于562、726 nm处,对应于Nd3+的4G9/2→4I11/2跃迁及4G9/2→4I15/2跃迁。2%In:Yb:Nd:LN晶体上转换荧光发射性能最优。根据不同激发功率测试,Nd~(3+)的近红外发光属于单光子过程,上转换红光及上转换绿光发光属于双光子过程。     

近化学计量比Mg∶ Fe∶ LiNbO_3晶体生长及其光学性能

以K_2O作为助熔剂,采用顶部籽晶熔融法生长近化学计量比Mg∶ Fe∶ LiNbO_3晶体.测试了晶体的紫外-可见吸收光谱、红外光谱、抗光损伤能力以及衍射效率.结果表明:随掺Mg量的增加,近化学计量比Mg∶ Fe∶ LiNbO_3晶体的紫外吸收边先紫移后红移,晶体的衍射效率减小,抗光损伤能力增加.OH-吸收峰出现双峰结构,给出了掺杂离子的占位模型.晶体中[Li]/[Nb]比在49.7～49.8%之间.确定了掺Mg的阈值浓度在2～3%(物质的量百分比,下同)之间.     

TATB晶体形貌的计算模拟

利用Materials Studio中Morphology模块所含的BFDH、Growth和Equilibrium morphology的3种方法计算了TATB的晶体形态和结晶习性,得到特定晶面的面积、附着能、表面能及晶面相对生长速率等参数,分析了重要晶面的结构、晶体的生长习性和晶面结构与晶形控制剂的关系。结果表明,选择官能团中含有活泼H原子和O原子的表面活性剂,可更有效地控制TATB晶体的形态。     

钕单掺LiNbO_3晶体缺陷结构分析

采用提拉法生长了掺Nd~(3+)浓度为0.2 mol(N1)%,0.5 mol(N2)%,0.8 mol(N3)%的Nd:LiNbO_3晶体。测试了Nd:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱并深入研究了其内部缺陷结构。通过对光谱的测试与分析得出:Nd~(3+)在低浓度掺杂过程中优先取代反位铌NbLi~(4+)位及Li~+位,随着掺杂浓度的增加主要取代反位铌NbLi~(4+)位。     

LiNbO_3-Zn_3Nb_2O_8赝二元系相图、单晶生长及锂离子电导性能的研究

本文用差热分析和X射线衍射的方法测定了LiNbO_3-Zn_3Nb_2O_8赝二元系相图。发现了一个新的化合物LiZn_3Nb_3O_(11),它属于四方晶系,α=6.16A,c=8.45A,Z=2。用提拉法生长出了单晶体;并用阻抗谱法研究了LiNbO_3-Zn_3Nb_2O_8体系中不同成分多晶样品的锂离子电导性能。     

SiO2-Al2O3-CaO-MgO-Fe2O3-ZrO2-F系玻璃陶瓷的析晶

应用扫描电子显微镜、X射线衍射及示差扫描量热法等技术研究了一种SiO2-Al2O3-CaO-MgO-Fe2O3-ZrO-F玻璃陶瓷析晶特征和组织形貌.结果表明:玻璃转变温度为725 ℃左右,在730 ℃后形成了分布均匀的孔状非晶态分相现象.在第一放热峰温度(820 ℃)析晶时,玻璃样品为表面析晶,析出晶体为钙长石(CaAl2Si2O8)和硅灰石(CaSiO3).从表面向内部分别形成枝状晶体、枝状晶体和粒状晶体、粒状晶体三层不同的表面析晶形态.在1040 ℃保温后,玻璃样品中表面析晶和整体析晶共存,析出晶相均以钙长石为主.     

Li_2Ti_3O_7晶体的生长、相变和物性

用提拉法生长了定向的、亚稳态Li_2Ti_3O_7晶体,单晶的尺寸可达φ20×20mm,研究了籽晶取向、生长气氛和掺杂剂对晶体生长的影响及晶体的相变过程,并测量了晶体的光学和声学特性。     

Mg:LiNbO_3晶体中生长条纹和畴的特性及其形成的初步探讨

提拉法生长的Mg:LiNbO_3晶体具有精细而复杂的生长条纹形态。对条纹区的电子探针分析表明:Nb~(5+)浓度在条纹区的剧增和Mg~(2+)浓度在边界层的贫化是形成生长条纹的主要原因。腐蚀结果指出:y 面上的生长条纹与电畴的分布一一相对应,生长条纹可以诱发电畴的形成。当晶体加热到110℃以上时,生长条纹基本消失。这一特征对晶体光学质量的改善和抗光伤能力的提高是有利的,因此,Mg:LiNbO_3晶体在激光倍频和光参量振荡方面有应用前景。     

2,4-二硝基苯甲酸在乙酸乙脂中的晶习

为了解2,4-二硝基苯甲酸晶体结构及晶体生长过程,培养了单晶并用X-射线单晶衍射仪测定了晶体结构,采用BFDH模型计算了2,4-二硝基苯甲酸晶体生长的特征晶面,用分子动力学方法计算了各特征晶面与乙酸乙酯分子的相互作用能,用修正的附着能模型预测了在乙酸乙脂中可能的晶习,并与冷却结晶实验结果进行了对比。结果表明,2,4-二硝基苯甲酸晶体属单斜晶系,空间群为P21/C,晶胞参数为:a=6.168(6),b=t4.406(14),c=9.366(10),β=98.341(15)°,Z=4,V=823.5(14)3,DC=1.534 Mg/3。2,4-二硝基苯甲酸的重要品面有{011}{020}{100}{110}{111}{102}。在乙酸乙酯中预测的晶习为长片状,与实验结果吻合。     

氧化锌纳米晶的制备及表征研究

采用溶胶-凝胶法以醋酸锌、草酸为原料制备ZnO纳米晶,借助X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段进行了物相分析和微观形貌表征.结果 表明,制备ZnO纳米晶适宜工艺条件为:凝胶化温度80℃,凝胶化时长1.5h,焙烧温度600℃,焙烧时间3h.X射线衍射图表明ZnO纳米晶在(101)晶面出现取向生长....