熔盐提拉法生长光折变晶体K（Ta,Nb）O3

本文报道以熔盐提拉法生长大尺寸高质量的K(Ta,Nb)O_3晶体。完整透明的立方相KTN晶体尺寸达35x33x10mm。测量了晶体的组分、均匀性、电学和热学等性质。初步观察了晶体的光折变现象,并对晶体籽晶取向与生长形态关系等问题进行了讨论。     

熔盐法合成片状NaNbO3晶体

片状NaNbO3晶体可作为反应模板晶粒生长技术（RTGG）制备高取向铌酸钾钠无铅压电陶瓷的模板晶体,通常采用两步熔盐法合成.首先合成片状Bi2.5Na3.5Nb5O18（BNN5）晶体,然后以BNN5晶体作为前驱体合成NaNbO3晶体.借助X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜（SEM）及高分辨透射电镜（HRTEM）,考察合成温度以及保温时间对晶体物相、形貌和尺寸的影响并揭示片状NaNbO3晶体的形成机理.结果表明：以NaCl为熔盐,1150℃保温4h,得到物相单一、形貌规则、尺寸均一的片状NaNbO3晶体,晶体尺寸约为15μm×10μm×1μm.片状NaNbO3晶体的形成机理是高温条件下由于熔盐中Na2CO3作用,BNN5晶体中[Bi2O2]层被破坏,Bi^3＋、O^2-不断从结构中析出,[Bi2O2]层脱离.同时一部分Na^＋进入晶格中取代[NbO6]八面体空隙中的Bi^3＋,另一部分Na^＋进入[Bi2O2]层脱离后形成的空位中与NaNbO3基元进行结构重排,最终形成NaNbO3晶体.     

(K,Na) (Nb,Ta,Sb)O3粉体制备及陶瓷介电性能研究

Ta/Sb掺杂的K0.5Na0.5Nb0.7TaxSb0.3-xO3(KNNSTx,x＝0.06,0.09,0.12,0.15,0.18,0.21, 0.24)粉体经水热合成,Ta、Sb对粉体物相、微观结构的影响被系统研究,烧结后陶瓷的微观结构、介电性能表明:陶瓷物相均具有纯钙钛矿结构;随着Ta含量的增加陶瓷晶粒尺寸逐渐增大,x＝0.09、0.12时较小粒径颗粒均匀分布在大颗粒的空隙之间,陶瓷密度增加;样品的介电常数随着Ta含量的增加x＝0.06～0.12逐渐降低,x＝0.15～0.24逐渐增加,居里温度均在350 ℃左右,且x＝0.09、0.12时陶瓷介电损耗较小.     

光折变晶体的进展

评论光折变铁电氧化物ＬｉＮｂＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、钨青铜族晶体和软铋矿Ｂｉ１２ＳｉＯ２０、Ｂｉ１２ＧｅＯ２０、Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体的生长、光折变性能和应用的现状，并着重于Ｂｉ１２ＳｉＯ２０和Ｂｉ１２ＴｉＯ２０系列的研究结果，讨论光折变响应时间、近红外敏感的光折变晶体和晶体质量等目前存在的问题，以利于进一步发展。     

熔盐法合成片状BaBi_4Ti_4O_(15)粉体

以NaCl-KCl作为熔剂,采用熔盐法首次合成了(0010)晶面择优取向的片状BaBi_4Ti_4O_(15)粉体.研究了预烧温度及熔盐含量等因素对粉体显微形貌的影响,分析了这些因素对BaBi_4Ti_4O_(15)粉体沿(0010)面取向生长的影响.结果表明:随着预烧温度的升高及时间的延长,颗粒粒径尺寸不断增加,(0010)衍射峰强度先增强后减弱.当熔盐与原料的质量比R≠1时,随熔盐含量增加颗粒粒径尺寸先增大后减小;当R=1时,1 050℃预烧4h后得到的片状粉体呈(0010)面取向,粒径分布均匀,平均粒径约5.9μm,厚0.5μm.     

高介电陶瓷Ag0.9A0.1(Nb0.8Ta0.2)O3(A=Li,Na,K)的研究

采用传统的固相合成法制备了Ag（Nb0.8Ta0.2）O3（ANT）和Ag0.9A0.1（Nb0.8Ta0.2）O3（A=Li,Na,K）样品,并通过X射线衍射,扫描电镜和Raman光谱等手段对样品进行了表征。研究了Li^＋,Na^＋,K^＋取代Ag（Nb0.8Ta0.2）O3中的少量Ag^＋（摩尔比10％）对其介电性能的影响。结果表明：由于Li^＋,K^＋与Ag^＋半径差较大,它们的取代样品中出现了钙钛矿相以外的杂相峰,与未取代样品（ANT）相比介电常数（ε）和介电损耗（tgδ）变大;Na^＋取代样品的X射线衍射谱中只呈现单一的钙钛矿相特征峰．其ε,tgδ较未经取代样品（ANT）的值略有减小。     

熔盐法制备片状Y_2O_3:Eu的研究

为扩展荧光粉的适用范围,采用均相沉淀-熔盐法合成了片状Y2O3:Eu红色荧光粉,制备了表面平整光滑、分散性好的片状Y2O3:Eu3+晶体,大小尺寸为1.5×2.5μm、厚度为100~200 nm,是具有纳米级厚度的薄片。其样品沉淀剂的滴定速度也对前驱体的粒度有较大影响,C2O42-的浓度为0.5 mol/L。对荧光粉的发光性能进行了分析,通过测量激发和发射光谱,于611 nm(5D0→7F2)产生高效的强发射。确定了合成条件对Y2O3:Eu形貌、粒径及发光性能的关系。     

Cu∶Co∶Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6晶体光折变效应的研究

在SrxBal-xNb2 O6 (SBN)晶体中掺进CuO和Co3O4,采用硅钼棒加热体 ,以Czochralski法生长了Cu :Co :SBN晶体。通过二波耦合光路测试了晶体的光折变性能。Cu∶Co∶SBN晶体的最大衍射效率为 74% ,最大折射率变化为 7.9× 10 - 5,光折变灵敏度为 4.8× 10 - 4 cm3/J,并给出了晶体响应时间与光强的关系。利用四波混频光路测试了晶体的自泵浦位相共轭反射率和响应时间。用Cu∶Co∶SBN晶体作为存储元件 ,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体为位相共轭反射镜 ,以增益反馈系统 ,实现关联存储实验。     

光折变晶体的现状和发展

本文简要叙述了光折变材料,包括光折变效应的基本原理、材料的分类、不同材料各自的优点和缺点以及光折变材料的应用。讨论了阻碍原型器件转化为商品器件的几种因素。提出了克服这些障碍的途径和发展新的光折变材料的方向。     

Li/Nb摩尔比变化对Zr:Fe:LiNbO3晶体光折变性能的影响

同成分LiNbO3(LN)溶体中掺进摩尔分数为2%的ZrO2和质量分数为0.03%的Fe2O3,从不同Li/Nb摩尔比(0.94,1.05,1.20,1.38,0.85)熔体中用提拉法生长了系列Zr:Fe:LN晶体.测量了晶体的红外光谱、抗光损伤能力、指数增益系数和全息存储性能.结果表明:不同Li/Nb摩尔比的Zr:Fe:LN晶体红外光谱OH-吸收峰出现了3475,3478cm-1和3486cm-1 3个新峰.晶体的光折变性能都有不同程度的提高.近化学计量比Zr:Fe:LN晶体(Li/Nb的摩尔比为1.38)的抗光损伤能力比Fe:LN晶体提高2个数量级以上.指数增益系数是Fe:LN晶体的2倍,写入速度比Fe:LN晶体提高1个数量级,光折变灵敏敏度和动态范围皆提高4倍以上.近化学计量比Zr:Fe:LN晶体是优良的光折变和全息存储晶体材料.     

诱导成核生长LiNdP_4O_(12)晶体

本实验改进了助熔剂缓冷法生长LiNdP_4O_(12)晶体工艺。采用加铂丝诱导成核和合适的温控程序,可以大大减少结晶成核个数,从而增大了单晶尺寸,提高了光学质量晶体的产率。获得的光学质量片状单晶,一般尺寸为8×6×3mm,最大达到12×10×2mm。     

LnP_5O_(14)晶体的光性特征

本文主要研究了LnP_5O_(14)(La→Lu)晶体的光性特征,得到一些规律性的结果。认为晶体的性质变化规律不仅与稀土离子的特性有关,而且也与晶体的结构有关。     

熔盐法合成晶体的研究现状与进展

介绍了一种新型的人工晶体的合成方法-熔盐法,详细综述了该方法在降低合成温度,合成各向异性晶体以及提高材料性能方面的应用,并指出其研究方向,该方法具有广阔的应用前景.     

Ho~(3+)掺杂Bi_4Si_3O_(12)晶体的生长与光谱特性

采用坩埚下降法生长了尺寸为f25 mm×100 mm的Ho~(3+)掺杂的Bi_4Si_3O_(12)(BSO:Ho)晶体,研究了所得晶体的透射光谱、激发光谱、发射光谱等特性。结果表明:BSO:Ho晶体透射光谱与纯BSO晶体基本一致,在350~800 nm波长范围的透过率约为80%,吸收边在286 nm处;在360、454和537 nm处存在与Ho~(3+)有关的吸收峰;激发光谱在240~310 nm波段出现1个宽的激发带,峰值在290 nm左右;发射光谱中除480 nm发射带外,在573 nm附近有多个与Ho~(3+)有关的尖锐发射峰。BSO:Ho晶体的主要发光分量的荧光衰减时间为94.41 ns,表明掺杂0.1%Ho~(3+)(摩尔分数)有利于提高BSO晶体的闪烁性能。     

光折变材料BaTiO3单晶生长及品质鉴定

四方相BaTiO_3单晶是一种新型非线性光学晶体,由于其强的非线性而在光学应用方面具有许多潜在的用途。 本文报道了以两种合成的BaTiO_3为原料,采用顶部籽晶熔盐生长技术进行块状BaTiO_3单晶生长研究。对生长出的晶体进行了结构和成份分析以及结晶学表征,并测量了Curie温度和透光率,从而获得了生长BaTiO_3单晶的较佳工艺条件     

Li/Nb摩尔比变化对Mg:Sc:Fe:LiNbO3晶体光折变性能的影响

掺入摩尔分数为1%MgO,0.5%Sc2O3和质量分数为0.03% Fe2O3,从Li与Nb摩尔比分别为0.85,0.94,1.05,1.20和1.38的熔体中用提拉法生长Mg:Sc:Fe:LiNbO3 (Mg:Sc:Fe:LN)晶体.测试了晶体的紫外-可见吸收光谱和红外光谱、抗光损伤能力、衍射效率、响应时间和光折变灵敏度.结果表明:随着Li/Nb摩尔比增加,Mg:Sc:Fe:LN晶体的吸收边发生紫移;n(Li)/n(Nb)=1.05的晶体分别在3 466,3 481 cm-1和3 504 cm-1处出现OH-吸收峰;n(Li)/n(Nb)=1.38的晶体在3 504 cm-1和3 535 cm-1处出现OH-吸收峰.随n(Li)/n(Nb)的增加,Mg:Sc:Fe:LN晶体的衍射效率减小,响应速度和光折变灵敏度增大.n(Li)/n(Nb)=1.05的近化学计量比Mg:Sc:Fe:LN晶体的抗光损伤能力最高.     

Domain configuration and piezoelectric properties of (K0.50Na0.50)1−xLix(Nb0.80Ta0.20)O3 ceramics

Domain structure plays an important role in determining piezoelectric properties of ferroelectric materials. However, limited studies have been carried out on the domains of (K,Na)NbO₃-based lead free ceramics. The domain configuration, domain reversal behavior and piezoelectric properties of (K_0.50Na_0.50)_1−xLi_x(Nb_0.80Ta_0.20)O₃ (KNN-Li_x) ceramics with x = 0.02, 0.035 and 0.05, were studied in this research. It was observed that ceramics with different phases show distinctly different domain configurations and domain reversal behaviors. When compared to other two compositions, x = 0.035 with coexistent orthorhombic-tetragonal phases at room temperature was found to possess curved domain stripes and larger average domain width, leading to optimal piezoelectric properties with d₃₃* = 260 pm/V and k_p = 48%. Based on the microstructures, polarization hysteresis loops and unipolar strain curves under high electric field, it was concluded that the larger domain size and easier domain switching are due to the coexistence of orthorhombic and tetragonal phases, account for the improved properties in KNNT-Li_0.035 ceramics.     

硼酸铝钕晶体在K_2Mo_3O_(10)-B_2O_3熔剂体系的溶解动力学与晶体稳态生长速率

本文采用差热-热重分析和X射线粉末衍射方法研究了生长激光晶体NdAl_3(BO_3)_4(简写NAB)的助熔剂K_2Mo_3O_(10)的合成条件,测定了K_2O-MoO_3体系在三钼酸钾附近的部分相图,用测定籽晶溶解曲线的方法,确定了NAB晶体在K_2Mo_3O_(10)-B_2O_3助熔剂体系中的饱和温度,并在稳态条件下对晶体的溶解-扩散动力学进行解析,取得了与实验一致的结果,从中求得溶质在高温熔盐溶液中的扩散活化能和扩散速率常数,指出扩散过程是晶体生长的控制步骤,据此对NAB晶体在K_2Mo_3O_(10)-B_2O_3体系中的稳态生长速率进行了估算,在静态溶液条件下为10~(-1)mm/d,还讨论了生长NAB晶体存在的困难和工艺上可能的改进方法。     

弛豫铁电陶瓷Ba(Mg,Nb)O_3的制备及性能研究

采用传统陶瓷烧结方法,在空气气氛下烧结制得Ba(Mg,Nb)O3(BMN)陶瓷,并分析了烧结温度对体系相组成及相结构的影响。X射线衍射(XRD)研究表明,随着烧结时间的增加,体系中钙钛矿相也相应增加。红外(FTIR)研究研究表明结构无序的BMN钙钛矿相中部分的区域出现了结构有序现象。通过X射线光电子能谱(XPS)可以发现,随着烧结温度的增加,体系中Nb2O5进入Ba(Mg1/3,Nb2/3)O3晶格。微波介电性能表明,随着烧结温度的增加,Ba(Mg,Nb)O3的rε和Qf值有逐渐增加的趋势。     

Enhanced piezoelectric properties of (Na0.53K0.47)(Nb1−xTax)O3 ceramics by Ta substitution

The effects of Ta substitution for B-site Nb in (Na_0.53K_0.47)(Nb_1?xTa_x)O₃ (NKNT) ceramics were investigated in the range of x = 0–0.6. It was found that polymorphic phase transitions (PPT) were significantly influenced by Ta substitution. Transitions among orthorhombic, tetragonal, and cubic phases in sequence with temperature, T_O-T and T_C, respectively, decreased linearly with x. At x = 0.45, T_O-T was reduced to room temperature from 182 °C at x = 0, and subsequently piezoelectric coefficient (d₃₃) at room temperature was enhanced up to 284 pC/N from 120 pC/N at x = 0 due to the coexistence of ferroelectric orthorhombic and tetragonal NKNT phases. With x further increasing beyond x = 0.45, d₃₃ decreased due to there being no orthorhombic but only a tetragonal NKNT phase at room temperature with T_O-T below room temperature.