温度场对白宝石晶体生长质量的影响

熔体提拉法生长晶体时温度场的分布对晶体的质量有着重要影响.采用电阻加热提拉法生长白宝石晶体时,由于腔体内的温度梯度较小,使得晶体的外形难以控制.当液面上坩锅中心附近处的轴、径温度梯度过小时,生长初期放肩就难以控制;且生长晶体的等径度易成螺旋状.当轴、径向温度梯度较大时,虽然晶体外形容易控制,但晶体容易开裂,因而其成品率较低.与此同时晶体的转速决定着固液界面的形状,微凸界面是生长高质量晶体的必要条件.当白宝石晶体外形不好时,其内部容易产生散射颗粒、气泡等缺陷.研究通过调整生长装置和转速,找到了生长优质晶体的温度场.实验获得了Φ60×120mm的优质白宝石晶体.     

几种新型功能晶体材料的研究

功能晶体材料学是研究分子或化学基团在晶体中的核心、晶体的设计、结构预测以及性能控制等,利用不同类型分子间相互作用及几何结构.构筑具有结构新颖和性能独特的晶体.本文重点介绍含几种新型功能晶体材料的种类、特点和研究现状,展望了未来晶体材料的发展趋势.     

Nd:NaY(WO4)2晶体的生长及其性能

NdNaY(WO4)2(简称NdNYW)是一种性能优良的激光晶体.采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的NdNYW晶体.通过热重-差热分析得到晶体的熔点为1 209.07℃,测试了NdNYW晶体的红外光谱和Raman光谱,并分析了晶体的吸收光谱.结果表明该晶体在804,752,586 nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合于半导体激光器泵浦.讨论了晶体的红外和Raman光谱中各峰的振动归属.     

掺Nd系LiNbO3晶体的生长及外泵浦位相共轭激光器的特性

用提拉法生长Nd:LiNbO3(Nd:LN),In:Nd:LN和Ce:Nd:LN晶体.测试晶体的紫外-可见吸收光谱和抗光损伤能力.结果表明:Nd:LN晶体的吸收边相对同成分纯LN晶体向长波方向移动;In:Nd:LN晶体的吸收边相对Nd:LN晶体向短波方向移动;Ce:Nd:LN晶体的吸收边向长波方向移动.In:Nd:LN晶体的抗光损伤能力比Nd:LN晶体的提高1个数量级以上.以掺Nd系LN光折变晶体为位相共轭镜,He-Ne气体为激活介质,构成外泵浦位相共轭激光器.实验表明:掺Nd系LN晶体外泵浦位相共轭激光器的输出特性稳定,In:Nd:LN晶体的输出光强比Fe:LN晶体的提高了近1个数量级.     

Hf:LiNbO3晶体的生长与其抗光损伤性能

同成分LiNbO3(LN)中分别掺入摩尔分数为2%,4%,4.5%的HfO2,用提拉法生长3种Hf:LN晶体.测试了Hf:LN晶体光学均匀性和红外光谱.以质子交换法制备Hf:LN波导基片,采用全息法测量Hf:LN波导基片光损伤阈值.结果表明:Hf:LN晶体具有较高的光学质量:4%Hf:LN晶体和4.5%Hf:LN晶体的OH-吸收峰由LN晶体的3482 cm-1移到3488 cm-1.4%Hf:LN晶体和4.5%Hf:LN晶体光损伤阈值比LN晶体高1个数量级;掺4%Hf4 在Hf:LN晶体中达到阈值浓度.讨论了OH-吸收峰移动和Hf:LN晶体光损伤阈值提高的机理.     

NaM(WO_4)_2(M:Bi~(3+), Y~(3+), Gd~(3+))晶体生长与结构(英文)

采用提拉法生长出了钨酸铋钠[NaBi(WO4)2,NBW]、钨酸钇钠[NaY(WO4)2,NYW]和钨酸钆钠[NaGd(WO4)2,NGW]晶体.通过热重-差热分析(tbermogravimetry-differential thermal analysis,TG-DTA),X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析对晶体进行表征.由TG-DTA曲线得到NBW,NYW和NGW晶体的熔点分别为937.7,1210.0℃和1 252.8℃.XRD分析表明:3种晶体都属于四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群.计算了3种晶体的晶胞参数,NBW晶体的晶胞参数要大于NYW和NGW晶体的.测试了晶体的红外光谱及Raman光谱,分析了晶体的振动模式,并将晶体振动光谱进行归属.通过比较认为三者结构基本相同.     

氧化还原处理对Mg:Ce:Cu:LiNbO_3晶体光折变性能的影响

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体中,掺入的摩尔分数分别为0.1%.3%,6%MgO,掺入0.1%(质量分数,下同)CuO和0.05%CeO2.采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Cu:LN晶体,对生长后的晶体极化后分别进行了氧化和还原处理.测定了Mg:Ce:Cu:LN晶体的紫外-可见光吸收光谱和光折变性能.结果表明:与未经氧化和还原处理的晶体相比,在掺MgO量为1%和3%时.经氧化处理的晶体的吸收边发生了紫移,经还原处理的晶体的吸收边发生了红移;而在掺MgO量为6%时,氧化处理后晶体的吸收边紫移趋势小明碌.氧化处理后晶体的抗光损伤能力R减弱,而还原处理后晶体的R增强:而当掺入MgO为6%时,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R最大,Mg:Ce:Cu:LN晶体的R比Ce:Cu:LN晶体高2个数量级.结合铌酸锂晶体的锂空位缺陷模型解释了有关实验结果.     

双掺铜锰铌酸钾锂晶体的高光折变增益

在铌酸钾锂(potassium lithium niobate,KLN)中掺入CuO和MnCO3,以提拉法首次生长了Cu:Mn:KLN晶体.用X射线衍射测试并计算了晶体的晶格常数,并以二波耦合实验光路测试了晶体的指数增益系数和响应时间.结果表明:Cu:Mn:KLN晶体的3个晶格常数均比KLN晶体的小;Cu离子和Mn离子在KLN晶体中取代了K 并占据K 位,两种掺杂离子掺入晶体后,减少了晶体的开裂程度.Cu:Mn:KLN晶体的指数增益系数比KLN晶体要提高约2倍,其响应速度比KLN晶体快一个数量级.Cu:Mn:KLN晶体指数增益系数有薄晶片效应,即:晶片厚度变薄时,指数增益系数增加,用光爬行效应对该效应进行了解释.     

陶瓷基光子晶体的研究进展

采用以陶瓷材料为母体制备光子晶体是光子晶体制备的一个重要研究发展方向.本文介绍了陶瓷基光子晶体的几种主要的制备方法以及光子晶体在微波和红外、可见光频段中的应用.基于功能陶瓷所具有丰富的光/电功能可以制备陶瓷基光子晶体,文中介绍了可调带隙光子晶体和光子晶体中自发辐射方面的一些研究成果.陶瓷基光子晶体由于具有折射率高,功能广泛,制备手段多样等特点,因而具有广泛的应用前景,如用作电场调节的光开关和在显示领域中基于光子晶体各向异性发光特点的具有定向光发射性能的光源.     

Bi和Nd共掺CsI晶体近红外宽带发光性能

采用坩埚下降法生长了Bi和Nd共掺的CsI晶体.X射线衍射分析表明,Bi和Nd共掺并不影响晶体结构,其空间群为Pm3m.通过测试晶体的实际掺杂浓度发现,共掺导致了Bi掺杂浓度的降低.对晶体进行退火处理,并测试了晶体的吸收光谱和发射光谱.结果表明:Bi和Nd共掺能够提高晶体中带电子色心V'Cs的浓度,经高温退火后能获得较多的低价态的Bi离子发光团簇,从而提高了晶体的近红外宽带发光性能.晶体的Raman 光谱显示,掺Bi的CsI晶体近红外宽带发光中心的2个特征Raman峰分别位于164和176 cm-1处.此外,还提出CsI晶体中发光中心Bi+和低价态团簇Bi2+的形成离不开高价态Bi离子的靠拢团聚作用.     

掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的生长

用改进的提拉技术从富锂[摩尔比n(Li2O)/n(Nb2O5)=58.5/41.5]熔体中生长了φ40mmx60mm的掺镁近化学计量比铌酸锂(LiNbO3)晶体.利用X荧光光谱分析了晶体中铌离子(Nb5 )和镁离子(Mg2 )的含量.通过紫外吸收和红外吸收峰研究了晶体中缺陷的结构,初步断定晶体中Mg2 的掺杂浓度已达到抗光伤阈值的浓度.生长晶体的比热容[O.69J/(g·K)]高于同成分LiNbO3晶体的比热容[O.64J/(g·K)].     

铌酸锂光波导晶体材料的发展

本文综述了在光电信息技术推动下铌酸锂光波导晶体材料的新近发展情况。从器件需求出发分析了铌酸锂光波导材料应当具备的性能和质量标准;着重阐述与此有关的材料科学技术问题,包括影响铌酸锂晶体质量的主要因素、各种组成与均匀性表征方法的比较和MgO:LiN_6O_3的制备与性能。指出表面层完整性问题是当今基片制备中的薄弱环节。     

稀土氧化物在Al2O3透明陶瓷晶界浓度分布的非平衡态热力学分析

采用高纯Ａｌ２Ｏ３超细粉末,烧制成掺杂稀土氧化物的Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷。以ＥＰＭＡ法观测透明陶瓷晶界处的化学组成及稀土氧化物的定态浓度分布,用非平衡态热力不理论分析晶界偏析行为,研究发现,添加物在Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷晶界的浓度分布为非平衡态和学组成分布,ＭｇＯ,Ｌａ２Ｏ３,Ｙ２Ｏ３富集于晶界,符合定态耦合模型。     

水热法在低维人工晶体生长中的应用与发展

水热法是人工晶体生长技术中比较重要的一种方法,是利用高温、高压水溶液使得通常难溶或者不溶的物质溶解和重结晶.随着科学技术的发展,人工晶体越来越向低维化方向发展,本文在介绍水热法晶体生长特点和基本生长设备的基础上,重点介绍了一下水热法在生长纳米晶粒及针状晶体等低维化人工晶体的应用与发展.     

水镁石-碱法制备重质氧化镁的研究

以水镁石和氢氧化钠为原料制备重质氧化镁。探究了原料配比、煅烧温度对氧化镁的表观密度、活性和形貌的影响。研究发现：通过控制原料配比和煅烧温度,可以制备出表观密度达到1 g/mL以上的胶囊状重质氧化镁,这是其他方法很难达到的。在氯化镁与氢氧化钠物质的量比为1∶（1.2~1.8）、煅烧温度为600~750 ℃条件下,制得氧化镁的表观密度最大,最高可达1.15 g/mL以上。而且制得的氧化镁晶型结构稳定,含杂质较少。     

SiO2-MgO-CeO2烧结过程中的相变

对SiO2一MgO—CeO2体系在1250～1750℃进行常压烧结，并用XRD进行了相分析。结论是，对Mg元素而言，在高温下，当原料中MgO含量较高时，Mg元素以MgO和硅酸盐晶体存在；当原料中的MgO含量较低时，总是以硅酸盐的形式存在；对Ce元素而言，在烧结温度较低时，Ce元素主要以晶体形式存在；在烧结温度较高时，Ce元素主要以硅酸盐的形式存在，始终没有CeO2析出。     

浅谈应变调光玻璃

简介现有电控调光玻璃技术,叙述应变调光玻璃专利技术系列新产品结构、原理和应用设想,认为应变调光玻璃可望引领廉价节能调光玻璃新技术革命。     

大颗粒立方氮化硼单晶合成

文章了讨论近年来大颗粒立方氮化硼(cBN)单晶的合成技术,指出了高温高压法制备大颗粒立方氮化硼(cBN)研究现状及存在的问题,并在此基础上指出了大颗粒cBN单晶制备技术的发展方向。     

NaBi(WO_4)_2晶体生长与开裂研究

钨酸铋钠 [分子式 :NaBi(WO4) 2 简称NBW ]是一种性能优良的闪烁晶体 .本工作采用提拉法生长出直径为 45mm ,高为 3 5mm的大尺寸NBW晶体 ,对生长的晶体中存在的开裂现象进行了研究 ,从理论上讨论了晶体中的热应力和热应变与晶体尺寸、温度梯度、提拉速度和转速等生长工艺参数之间的关系 .实验研究发现 ,晶体开裂与生长速度过快、转速过大、晶体冷却速率过快所造成的热应力有关 .并给出了制备无开裂优质NBW晶体的最佳生长工艺参数     

Improvement of the Performance of Liquid Crystal Displays by Doping with Supramolecule-Protected Metal Nanoparticles

Metal nanoparticles are now creating a new class of materials that are different from either conventional bulk materials or atoms, giving one of the smallest building blocks of matter. Metal nanoparticles have various properties based on high surface area and quantum size effects. Here we focus on the application of metal nanoparticles to liquid crystal displays, which is providing a new field in science and technology. The doping of nanoparticles into liquid crystal materials induces the modification of almost all of the physical properties of the liquid crystal, causing a reduction in the response time of liquid crystal displays. These techniques may be an alternative approach for improving the properties of liquid crystals other than chemical synthesis.