TSSG法生长Zr:Fe:LiNbO_3晶体及其分凝系数

采用顶部耔晶法生长了不同Li/Nb(Li/Nb=0.94,1.05,1.20and1.38)的Zr:Fe:LiNbO_3单晶.测试了Zr:Fe:LiNbO_3晶体的分凝系数.实验结果表明,Li/Nb=1.38的Zr:Fe:LiNbO_3晶体有的Zr离子分凝系数减少并趋于1,随着熔体中Li/Nb比增加,晶体Li/Nb比增加,结合LiNbO_3晶体的占位机制和锂空位缺陷解释了这一实验结果.     

化学计量比和铜离子对Fe:LiNbO3晶体光学性能的影响

以K2O作助溶剂,采用顶部籽晶溶液生长法生长近化学计量比Cu:Fe:LiNbO3晶体.测试了晶体的红外光谱,吸收光谱和抗光损伤能力.由红外光谱OH-吸收峰位置,确定Cu:Fe:LiN-bO3晶体是近化学计量比.吸收光谱显示出Cu:Fe:LiNbO3晶体的吸收边相对LiNbO3晶体发生红移.其抗光损伤能力比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级.对红外光谱OH-吸收峰移动机理,吸收光谱吸收边移动机理和抗光损伤增强机理进行讨论.通过二波耦合光路测试并计算了近化学计量比Cu:Fe:LiNbO3晶体的衍射效率、响应时间、擦除时间、灵敏度和动态范围.近化学计量比掺杂LiN-bO3晶体的光学性能优于Fe:LiNbO3晶体.     

Er：LiNbO3晶体生长及光损伤性能的研究

在LiNbO3晶体中掺入Er2O3,利用提拉法生长了Er：LiNbO3,晶体类型分别为Er（1 mol）：LiNbO3,Er（2 mol）：LiNbO3,Er（3 mol）：LiNbO3,晶体Li/Nb=0.94.通过测试晶体的吸收光谱,确定晶体的吸收边发生红移.测试了Er：LiNbO3晶体的荧光光谱,用Er3＋团位束缺陷中心解释了Er3＋的荧光发射性能随Er3＋掺杂浓度的增加而提高的机理.测试了Er：LiNbO3晶体的光损伤阈值,Er（3 mol）：LiNbO3晶体的光损伤阈值相对于其它两种晶体有显著的提高.     

Mg2+浓度对Ce:Fe:LiNbO3晶体光谱性能的影响

为探讨Mg2 浓度对Ce:Fe:LiNbO3晶体光谱性能的影响,在Ce:Fe:LiNbO3中掺入摩尔浓度分别为0%、2%、4%和6%的MgO,以提拉法技术生长了Mg:Ce:Fe:LiNbO3晶体.测试了Mg:Ce:Fe:LiNbO3的红外透射光谱.紫外可见吸收光谱的吸收边曲线随着晶体原料中镁浓度的增大而向短波长方向移动,当镁的摩尔浓度达到6%时,样品又开始移向长波方向.最后,探讨了Mg2 浓度达到阈值后,吸收峰的变化,并分析了镁离子在晶体中的占位.     

不同Hf浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO3晶体居里温度和抗光损伤性能

通过单晶提拉法生长了一系列不同Hf~(4+)(2, 4, 6, 8 mol%)离子浓度的Hf:Ce:Fe:LiNbO_3晶体。为了研究不同Hf~(4+)离子掺杂浓度对Hf:Ce:Fe:LiNbO_3晶体居里温度和抗光损伤能力的影响,采用差热分析仪测量出Hf:Ce:Fe:LiNbO_3晶体差热分析曲线并且分析了晶体的居里温度变化,用光斑畸变法测量了晶体的抗光损伤能力。测试结果表明:当Hf~(4+)离子掺杂量4 mol%时居里温度提高了20℃并且达到最大值1 224℃。随着晶体中Hf~(4+)离子浓度的增加,晶体的抗光损伤能力提高。掺杂Hf~(4+)(8 mol%)离子浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO_3晶体抗光损伤能力比掺杂Hf~(4+)(2 mol%)离子浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO_3晶体提高了两个数量级。     

掺镁铌酸锂晶体生长的研究

用丘克拉斯基技术从固液同成分熔体中生长了Mg2LiNbO3晶体，介绍了掺镁铌酸锂晶体生长的最佳工艺条件，所生长的晶体具有抗光折变性能，光学均匀性好。     

铟掺杂近化学计量比铌酸锂单晶的缺陷结构

为了探讨抗光损伤介质在近化学计量比铌酸锂晶体中的占位机制,采用顶部籽晶助熔剂方法(TSSG)生长了不同铟含量的近化学计量比铌酸锂(In:SLN)晶体,利用X射线衍射、差热分析,紫外-可见吸收光谱及红外光谱测试并研究了晶体中的缺陷结构变化规律。分析发现在近化学计量比铌酸锂晶体中,In2O3的阈值浓度介于1%~1.5%。缺陷结构研究表明,当In2O3掺杂量低于阈值浓度时,In3+离子优先取代Nb4+Li,形成In2+Li离子;当In2O3掺杂浓度高于阈值浓度时,In3+离子开始同时占据正常的Li与Nb位,形成In2+Li-In2-Nb电荷自补偿结构。     

Effect of Li content on the microstructure and properties of lead-free piezoelectric （K0.5Na0.5）1-xLixNbO3 ceramics prepared by SPS

Lead-free piezoelectric （K0.5sNa0.5）1-xLixNbO3 （x = 0at%-20at%） ceramics were synthesized by spark plasma sintering （SPS） at low temperature and the effects of LiNbO3 addition on its crystal structure and properties were also studied. When the Li content was less than 6at%, a single proveskite phase with the similar structure of （K0.5Na0.5）NbO3 was formed; and a secondary phase with K3Li2Nb5O15 structure was observed in the 6at% 〈 x 〈 20at% compositional range. Furthermore, LiNbO3 existed as the third phase when the Li content was higher than 8at%. The grain sizes increased from 200-500 nm to 5-8 μm when the K3Li2Nb5O15 and LiNbO3 like phases were formed. With increasing Li content, the relative density of the ceramics first decreased from 97% to 93% and then kept constant. The piezoelectric coefficient d33, dielectric constant, and planner electromechanical coupling factor exhibited a decreasing tendency with increasing Li content because of the decrease in density and the formation of the secondary phase such as K3Li2Nb5O15 and LiNbO3. The formation of dense microstructure with a single phase is necessary in improving the properties of the （K0.5Na0.5）1-xLixNbO3 ceramics.     

Zn2+浓度对Zn∶ Ce∶ Cu∶ LiNbO3晶体缺陷结构的影响

采用单晶提拉法生长了不同Zn~(2+)(1,3,5,7 mol%)离子浓度的Zn:Ce:Cu:LiNbO_3单晶,为了研究Zn~(2+)离子浓度对Zn:Ce:Cu:LiNbO_3单晶缺陷结构的影响,采用光致散射光强阈值方法来测定晶体的抗光损伤能力,用电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)测试Zn:Ce:Cu:LiNbO_3晶体中不同掺杂离子的有效分凝系数。试验结果表明:随着晶体中掺杂Zn~(2+)离子浓度的增加,晶体的抗光损伤能力增强,Zn~(2+)离子分凝系数随着晶体中Zn~(2+)浓度增加呈现先升高后降低的趋势,在Zn~(2+)浓度为5 mol%时达到最高点;Ce~(3+)和Cu~(2+)离子的分凝系数随着Zn~(2+)离子浓度的增加逐渐降低,结合LiNbO_3晶体的占位机制和锂空位缺陷解释了相关实验结果。     

Ce：Fe：LiNbO3晶体生长及其在红光波段的体全息存储特性

用提拉法从熔体中生长了Ce:Fe:LiNbO3晶体,研究了Ce:Fe:LiNbO3晶体在633nm波段的体全息存储特性,对不同掺杂浓度的Ce:Fe:LiNbO3晶体和Fe:LiNbO3晶体进行了全息时间常数和吸收光谱的测定与比较。实验表明,Ce:Fe:LiNbO3晶体晶体对红光的灵敏度优于Fe:LiNbO3晶体,它是一种优良的体全息记录材料。     

In掺杂对Er：LiNbO_3晶体上转换荧光性能的影响

采用Czochralski方法生长了同成分Er（1%）：LiNbO3和In（2%）：Er（1%）：LiNbO3晶体（摩尔分数）。采用红外透射光谱来研究晶体样品的缺陷结构,研究发现,随着In3＋离子的掺入,Er：LiNbO3晶体的OH吸收峰发生紫移,由3481cm-1移至3 508 cm-1。以飞秒激光为激发光源测试了晶体样品的上转换荧光光谱,发现In：Er：LiNbO3晶体中Er3＋离子的发光强度有明显提高。结合紫外-可见吸收光谱和上转换光谱,分析了In：Er：LiNbO3晶体中In3＋的掺入使Er：LiNbO3上转换发光强度增强的原因,这些结果表明In：Er：LiNbO3晶体用作激光器的增益介质有助于进一步改善激光器性能。     

LiNbO_3晶体的光折变研究

首次观察到了532nm强激光束在LiNbO_3,LiNbO_3:Li,LiNbO_3:Li.Zn,LiNbO_3:Mg4种晶体中异常衍射花样,测量了LiNbO_3晶体的透过曲线和吸收曲线,另外,当强激光束的波长为694nm时异常衍射花样将消失,根据上述实验提出了LiNbO_3光折变的机理。     

Li_6SrLa_2Nb_2O_(12):Pr~(3+)的发光性质

用高温固相法制备了Li6SrLa2Nb2O12:Pr3+,并通过X射线衍射仪及荧光光谱仪分析了其结构和发光性质.结果表明:激发光谱出现NbO7-6吸收和Pr3+的4f→4f5d激发跃迁;发射光谱出现强的绿光发射,其峰值位于491nm,同时在610nm处有弱的红光发射,这两种发射分别属于Pr3+的3P0→3 H4和1 D2→3 H4的电荷跃迁.Pr3+在Li6SrLa2Nb2O12:Pr3+中的最佳掺杂浓度为0.5mol%.     

高浓度LiNbO_3：Fe晶体中写入平面光波导的实验

利用衍射光场辐照高浓度LiNbO3：Fe晶体,通过光折变效应在晶体中写入平面波导。研究了各种实验参数对写入波导特性的影响并测量了平面光波导的横向折射率和周期。实验结果证明,使用辐照法在LiNbO3：Fe晶体中写入平面波导是简便可行的,并且具有允许低功率写入、存储时间较长,光折变灵敏度高的特点。     

Eu^3＋激活的碱土金属钼酸盐荧光粉合成及其发光性质

采用高温固相反应法制备了CaMoO4：Eu,A（A=Li,Na,K）系列和MMoO4：Eu,Li（M=Ca,Sr,Ba,Mg）系列的发光材料,并采用X射线衍射,荧光光谱对这2个系列发光材料的结构及其发光性质进行了对比研究．结果表明,CaMoO4：Eu,A（A=Li,Na,K）系列荧光粉具有相同的结构,均属于四方晶系,具有相似的光谱性质,碱金属离子为Li时发光性能最好．MMoO4：Eu,Li（M=Ca,Sr,Ba,Mg）系列荧光粉中,MgMoO4：Li,Eu为单斜晶系,底心结构,其他3种荧光粉为四方晶系,体心结构．在395nm近紫外光激发下,CaMoO4：Eu,Li发光性能最好．     

LiNbO3/Al2O3复合材料的制备及其力学性能

为了研究铁电相LiNbO3对Al2O3陶瓷材料结构及其力学性能的影响,以Al2O3 Nb2O5 和LiCO3为主要原料,分别通过高温固相法和热压烧结法,制备LiNbO3/Al2O3复合材料.对制备的复合材料进行物相分析,抗折强度的测试以及显微形貌观察.结果发现：LiNbO3的加入有利于促进Al2O3的烧结,降低了Al2O3陶瓷的烧结温度.当烧结温度超过1 200℃时,复合材料的主晶相仍然为LiNbO3和Al2O3,但由于少量Li元素挥发,生成物相LiNb3O8.在1 200℃保温3h,通过高温固相法烧结,5vol％ LiNbO3/95vol％ Al2O3复合材料的抗弯强度达到了最高,为162.34MPa.在1 300℃,150MPa（保温保压1h）热压烧结制备的15 vol％ LiNbO3/85 vol％ Al2O3复合材料致密度为92.82％,其抗弯强度和断裂韧性分别为393.94 MPa和2.38 MPa· m1/2.该复合材料中的LiNbO3晶粒出现了非180°畴结构,这种电畴结构有利于改善材料的力学性能.