Nd3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体生长和基本特性

Nd^3 :Y0.5Gd0.5VO4晶体作为一种新的激光材料，可以用中频感应加热提拉法生长。X射线粉末衍射分析表明它的结构与Nd^3 :YVO4晶体结构相同，它的晶格常数介于YVO4和NdVO4晶格常数之间。用ICP光谱法测定晶体中Nd^3 含量为0．8at％，分凝系数为0．8，与Nd^3 :GdVO4晶体中Nd^3 的分凝系数0．78相当；用称重法测定其密度为5．00g／cm^3；用稳态纵向热流法测出其室温热导率为12．5W／mK。实验表明Nd^3 :Y0.5Gd0.5VO4晶体有希望作为高功率ID泵浦激光晶体材料。     

温梯法蓝宝石(Al2O3)晶体的脱碳去色退火研究

温度梯度法(TGT)生长的Al₂O₃晶体因石墨发热体在高温时的挥发和原料中过渡性金属离子的存在,晶体在不同部位呈现不同颜色,一般上部为浅红色,尾部为浅黄绿色.将TGT法生长的Al₂O₃晶体(φ110×80mm³)依次经过高温氧化气氛、高温还原气氛脱碳、去色退火实验,即“两步法”退火实验,晶体变成无色、透明.经测试,Al₂O₃晶体的完整性、光学透过率和光学均匀性均有显著提高.     

铝酸钇晶体中的生长小面

采用提拉法生长了掺Ce、掺Yb和掺Mn的铝酸钇(YAIO3,YAP)晶体,晶体均完整透明,无肉眼可见的气泡、散射和包裹物等宏观缺陷.通过化学腐蚀和同步辐射白光形貌实验检测了YAP晶体中的生长小面缺陷.结果表明:晶体生长过程中,由于凸向熔体的固-液界面,造成了小面生长现象.沿[101]方向生长的YAP晶体中出现的小面为(102),(201),(121)和(121)奇异面.X射线摇摆曲线表征的结果表明:生长小面的存在严重破坏了晶体的微观结构完整性和均匀性,并导致了小角度晶界缺陷的产生.     

Sc掺杂Nd:CaF2激光晶体的结构及其光谱性能参数

采用温度梯度法生长了0.5at% Nd、xat% Sc:CaF₂(x=0, 2, 5, 8)系列晶体, 测试了晶体的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。研究发现发射强度和荧光寿命随着Sc³⁺离子浓度的增加而提高。通过改变Sc³⁺离子的浓度发现, 当掺杂5at% Sc³⁺时可以获得最大的吸收截面为1.42×10^-20 cm²。另外, 掺入Sc³⁺使共掺晶体在吸收光谱796 nm处产生新峰。综上, 通过调节Sc³⁺离子浓度, 可以改变Nd³⁺离子的局域结构, 优化晶体的光谱性能。     

Nd3+∶Y0.5Gd0.5VO4晶体光谱特性

测量了 0 8at. %Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4的吸收光谱和荧光发射谱 ,光谱显示该晶体在 80 8 5nm有很强的偏振光吸收峰 ,且π偏振光 (E∥C)吸收远强于σ偏振光 (E ⊥C) 吸收 ,半高宽度分别为 4 5nm和 12nm ,吸收截面分别为 19 6 9× 10 -2 0 cm2 和 6 4 1× 10 -2 0 cm2 ;其荧光发射 (4F3 /2 → 4I11/2 跃迁 )峰值波长在 10 6 4nm ,半高宽度为 3 7nm ;4F3 /2 → 4I11/2 跃迁的荧光寿命为 110 μs;光谱特性表明Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料     

晶体光谱特性

测量了0.8 at.-% Nd3+:Y0.5Gd0.5VO4的吸收光谱和荧光发射谱,光谱显示该晶体在808.5 nm有很强的偏振光吸收峰,且π偏振光(E∥C)吸收远强于σ偏振光(E⊥C)吸收,半高宽度分别为4.5 nm和12 nm,吸收截面分别为19.69×10-20 cm2和6.41×10-20 cm2;其荧光发射( 4F3/2→ 4I11/2跃迁)峰值波长在1064 nm,半高宽度为3.7 nm; 4F3/2→ 4I11/2跃迁的荧光寿命为110 μs;光谱特性表明Nd3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料.     

温梯法蓝宝石(Al2O3)晶体的脱碳去色退火研究

温度梯度法(TGT)生长的Al2O3晶体因石墨发热体在高温时的挥发和原料中过渡性金属离子的存在,晶体在不同部位呈现不同颜色,一般上部为浅红色,尾部为浅黄绿色.将TGT法生长的Al2O3晶体(φ110×80mm3)依次经过高温氧化气氛、高温还原气氛脱碳、去色退火实验,即"两步法"退火实验,晶体变成无色、透明.经测试,Al2O3晶体的完整性、光学透过率和光学均匀性均有显著提高.     

温梯法生长大尺寸蓝宝石晶体的脱碳去色退火研究

温度梯度法(temperature gradient technique,TGT)生长的Al2O3晶体因石墨发热体在高温时的挥发和原料中过渡性金属离子的存在,在不同部位呈现不同颜色,一般上部为浅红色,尾部为浅黄绿色.将TGT法生长的Al2O3晶体(φ110×80mm3)依次经过高温氧化气氛、高温还原气氛脱碳、去色退火实验,即"两步法"退火实验,晶体变成无色、透明.经测试,Al2O3晶体的完整性、光学透过率和光学均匀性均有显著提高.     

193 nm激光下不同含量Y杂质CaF2晶体辐照损伤研究(英文)

氟化钙晶体的抗辐照性能是其在深紫外光刻应用中的关键性能之一,目前氟化钙晶体在193nm激光辐照下的损伤过程尚不清楚。本文报道了193 nm激光辐照下氟化钙晶体的损伤行为及影响损伤的关键缺陷因素。通过193nm激光辐照试验,发现晶体损伤主要表现为晶体内部产生的辐照诱导色心与表面产生的辐照诱导损伤坑。通过紫外–可见分光光度计对辐照诱导色心分析,并将不同色心吸收系数与Y杂质含量进行线性拟合。结果表明:Y离子具有与F心结构波函数发生重叠的低位轨道,两者发生轨道杂化易形成色心稳定结构;线性拟合结果表明Y离子含量与氟化钙晶体本征色心之间存在线性关系,说明Y元素是影响色心形成的关键杂质离子。实验表征了辐照诱导损伤坑的元素分布和结构缺陷。EDS结果表明损伤坑处伴随着钙元素含量上升和氟元素含量下降,证实H心扩散、F心聚集导致了辐照损伤;EBSD结果表明表面辐照损伤优先在位错处产生。因此,降低杂质含量及位错密度是提高氟化钙晶体在193 nm激光下抗辐照损伤性能的重要途径。