五磷酸钕晶体的铁弹性观测

本文采用光学法观测了NdP_5O_(14)晶体的铁弹性质。显微光学法的实验结果指出:(100)晶面上的铁弹转变温度为96±1℃;两个邻近畴之间的消光角θ随着压力的增加而增加;在(100)晶面上加压6kg/cm~2时,晶体的相变温度为117±1℃。激光扫描曲线的结果指出:晶体双折射的异常温度为142℃和158℃     

大尺寸四硼酸锂压电晶体转向生长

四硼酸锂(Li_2B_4O_7,LBO)晶体是一种性能优异的压电基片材料,坩埚下降法生长的直径为76 mm LBO晶体已成功应用于声表面波(SAW)和体波(BW)器件。由于硼酸盐熔体粘度大、晶体易开裂,生长直径为102 mm的LBO晶体产业化还有很大难度。本工作根据坩埚下降法技术特点,提出了转向生长LBO晶体的工艺方案,成功生长出60 mm×110 mm×120 mm板状晶体。晶体沿[001]方向快速生长,侧面主面为(110)。生长的板状晶体经准确定向、加工后即可获得高度60 mm、直径为102 mm(4 in)的[110]取向LBO晶体,生长速率和晶体产率较传统方法都有显著提高。     

镁掺量对镁钕铌酸锂晶体的抗光损伤和激光性能的影响

采用提拉法生长了掺0.4%(摩尔分数,下同)Nd2O3和分别掺1.0%、3.0%、5.0%、7.0%MgO的4种Nd∶Mg∶LiNbO3(Nd∶Mg∶LN)晶体。通过透射光束变形法测试晶体抗光损伤能力。结果表明:0.4%Nd∶7.0%Mg∶LN和0.4%Nd∶5.0%Mg∶LN两种晶体抗光损伤能力皆达到阈值浓度,抗光损伤能力比0.4%Nd∶3.0%Mg∶LN和0.4%Nd∶1.0%Mg∶LN晶体提高2个数量级。利用980nm激光二极管测试晶体的荧光光谱。在500～900nm的光谱范围内,出现2个光发射带,发光强度最强的近红外发射波长为840nm,对应4 I9/2→2 H9/2,4 F5/2能级跃迁。840nm处荧光来源于双光子过程,该上转换荧光在生物医学领域有着应用前景。     

掺铈铌酸锂晶体的生长和表征

采用提拉法生长了掺Ce的同成分LiNbO3（Ce：CLN）晶体。X射线粉末衍射表明,掺杂并不影响晶体结构,其空间群为R3c。采用X射线荧光光谱分析方法,计算得到铈离子的有效分凝系数为0.4。室温下,晶体在700～3500nm波段的透过率达75%。利用X射线光电子谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和Raman光谱分别表征了铈离子对铌酸锂的电子和声子结构的影响。XPS结果表明,铌离子仅存在纯的＋5价,铈离子由于浓度较小,未检测到信号。Raman光谱结果显示,除Ce：CLN晶体的A1（TO4）模波数和A1（TO1）模半峰宽较纯的LiNbO3晶体发生明显变化外,其余模都与其基本一致,表明铈离子主要进入晶格的Nb位置。     

三元磷酸氧碲晶体的生长

采用提拉法按照不同的原料配比(P_2O_5的摩尔分数分别为14.0%,16.0%,20.0%,22.0%,25.0%和33.3%),生长出Te_8P_4O_(26)、Te_3P_2O_(11)和Te_2P_2O_9,3种新的磷酸氧碲晶体。确定了提拉法生长晶体的生长参数;介绍了3种晶体的结构;表征了3种晶体的热性能与红外光谱;计算了晶体中磷氧四面体的扭曲程度和偶极矩;探究了磷氧四面体的对称性与红外光谱中P–O振动峰的简并性之间的关系。结果表明:3种晶体都是纯相晶体且没有杂质存在;Te_8P_4O_(26)和Te_3P_2O_(11)在加热过程中存在相变或不一致熔融,而Te_2P_2O_9一致熔融;随着磷氧四面体(PO4)对称性的增加,红外光谱中P–O振动峰的简并性增加。     

五磷酸钕晶体中缺陷的X射线形貌研究

用X射线衍射形貌法研究了NdP_5O_(14)晶体中的微观缺陷,主要有铁弹畴、反相畴界、生长区的界面、生长层和位错。铁弹畴的应变矢量是R=[100],反相畴界的位移矢量是R=[001]。位错有螺位错和刃位错。部分螺位错的Burgers矢量为b=[100]。分析了晶体缺陷和生长条件之间的关系,提出提高晶体完美性的措施。     

五磷酸钕(NdPP)晶体铁弹畴的特征

本文总结了五磷酸钕晶体中存在的各种铁弹畴的形态特征。用光学法和X射线形貌术研究了铁弹畴壁,指出它是具有一定宽度的面缺陷。计算了它对晶体双折射率梯度的影响,讨论了微型畴的成因,并研究了铁弹畴壁对激光输出能量的影响,指出使用时应选择c向激光棒。     

镁铟共掺杂铌酸锂晶体的生长及光学性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)体中掺入3%(摩尔分数,下同)MgO,并分别掺入0.5%,1%,1.5%In2O3,用提拉法生长了一系列Mg:In:LN晶体.通过紫外坷见吸收光谱测试确定了晶体样品的组成和缺陷结构.通过透射光斑畸变法检测Mg:In:LN晶体抗光损伤能力.结果表明:Mg:In:LN晶体抗光损伤能力比纯LN晶体提高2个数量级.以波长为1 064nm的Nd:YAG激光为基频光源,对Mg:In:LN晶体的倍频性能进行了测试.结果表明:Mg:In:LN晶体的相位匹配温度在室温附近,Mg:In:LN晶体的倍频效率要高于In:LN晶体和Mg:LN晶体.     

大截面NaCl晶体的生长和性能

采用电阻加热Czochralski法和坩埚底部补偿技术,在优化温场和工艺参数后,生长出了φ130 mm×100 mm的NaCl单晶.XRD分析表明,NaCl晶体为立方晶系,晶格常数为a=0.56402 nm.晶体的透光性能测试表明:厚度4 mm的样品的透过率大于91.5％;晶体的Virckers硬度为21.52 kg/...     

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd：Gd3Ga3O12（Nd：GGG）晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明：晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm,是Nd^3＋的4^F3/2-4^I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现：Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦．并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明：激光二极管泵浦时光-光转换效率为33.＋8％,斜效率为57.8％。     

坩埚下降法生长铌酸锂晶体

采用坩埚下降法,生长了直径为5 cm的铌酸锂晶体.探讨了晶体生长工艺条件,测试了晶体的透过光谱.所得晶体呈浅茶色,分析认为主要是氧空位缺陷所致.铌酸锂晶体通常用作声表面波(surface acoustic wave,SAW)器件的基片,氧空位缺陷可增加基片的电导率,减少器件制造过程中晶片开裂,有利于提高SAW器件成品率.     

双掺锌钕铌酸锂激光晶体光学特性的研究

采用提拉法在优化条件下生长锌钕双掺的铌酸锂晶体。Nd2O3和ZnO的掺入量分别为0.2％和6％(in mole)。提拉速度为1 mm/h,旋转速度为20 r/min,生长的晶体尺寸为φ30 mm×40 mm。晶体的红外光谱测试表明,Zn:Nd:LiNbO3晶体的H-O振动吸收蜂发生了劈裂,在3 483 cm-1和3 530 cm-1形成吸收,而Nd:LiNbO3晶体的H-O振动吸收峰在3 483 cm-1处形成吸收。通过光斑畸变法测得Zn:Nd:LiNbO3晶体的光折变阈值强度为1.82×104W/cm2,比Nd:LiNbO3晶体的1.62×103W/cm2高1个数量级;采用逐点扫描的方式测得Zn:Nd:LiNbO3晶体双折射梯度为3×10-5cm-1。,比Nd:LiNbO3晶体的双折射梯度6×10-4cm-1小1个数量级。用合适的泵浦光测试了晶体自倍频性质,在150℃时当泵浦脉冲光能为40 mJ时,晶体的自倍频输出光能为35μJ。     

正极材料磷酸钒锂的电化学性能研究

磷酸钒锂[Li_3V_2(PO_4)_3]有单斜和斜方两种晶系结构,其晶体框架结构稳定。具有充放电电压平台可控、能量密度大、热稳定性好、安全性高、锂离子扩散系数高等优点,被认为是电动锂离子电池最有发展前景的新型正极材料。综述了磷酸钒锂的结构和电化学性能,重点讨论了通过碳包覆和金属离子掺杂对磷酸钒锂进行改性的最新研究成果,并对磷酸钒锂的发展趋势进行了展望。     

磷酸铁锂和磷酸钒锂复合正极材料研究进展

自锂离子电池被发现以来,对锂离子电池的正极材料的研究也趋于白热化.继LiCoO2之后兴起了一系列可以作为锂离子电池正极的材料.由于稳定性好,安全性能高,绿色环保而且资源比较丰富,LiFePO4和Li3V2(PO4)3成为锂离子正极材料的候选材料之一,也是现在的研究重点.此文章主要对LiFePO4和Li3V2(PO4)3的结构特点,二者复合材料的复合机制以及电化学性能进行论述,并对LiFePO4和Li3V2(PO4)3复合锂离子电池正极材料的应用及发展方向进行说明.     

磷酸亚铁锂-磷酸钒锂复合材料制备方法研究

以固相法制备出了磷酸亚铁锂-磷酸钒锂复合正极材料.采用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫面电镜(SEM)、激光粒度分析仪、碳硫分析仪以及X-光电子能谱仪等对制备出的复合材料进行表征,发现该材料以磷酸亚铁锂和磷酸钒锂的晶形结构为主,其中有少量的杂质成分;该材料颗粒粒度较细、粒度分布窄且均匀,颗粒表面光滑、碳包裹状况良好,同其它方法制备的复合材料比较在碳含量差不多的情况下具有较优的导电率.对材料进行了电化学性能表征认为该材料的电化学性能比较优异,0.1C放电容量达到190 mA·h·g-1以上,10C可以达到120 mA·h·g-1,20C放电容量仍有85 mA·h·g-1且循环稳定性均较好;1C进行1000次循环之后仍然保持120 mA·h·g-1的容量,具有较高的实用价值.     

锰酸锂掺杂磷酸亚铁锂电芯性能研究

对锂与锰酸锂复合正极材料的合成和电化学性能进行了研究。将磷酸亚铁锂与镍钴锰酸锂按照一定质量比混合后得到复合正极材料。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试等方法对复合正极材料进行了表征。发现该复合材料结合了磷酸亚铁锂和锰酸锂的优点,表现出优异的电化学性能。     

掺铁近化学计量比铌酸锂晶体的生长及其光学性能研究

在LiNbO3(LN)中掺进0．01％Fe3O3(质量分数)和10．9％K2O(摩尔分数)助熔剂，用顶部籽晶(TSSG)法生长近化学计量比掺铁铌酸锂(SLN：Fe)，以及采用Czochralski法生长同成分掺铁铌酸锂(CLN：Fe)。测试了晶体的晶格常数、吸收光谱和红外光谱。Li^ 取代反位铌(NbLi^4 )和占据锂空位，使SLN：Fe晶体的晶格常数变小。SLN：Fe晶体的吸收边相对于CLN：Fe晶体发生了紫移。SLN：Fe晶体的OH吸收峰移到3466cm^—1。利用二波耦合光路测试了晶体的指数增益系数和响应时间，计算了有效裁流子浓度。测试结果表明：SLN：Fe晶体的指数增益系数达到28cm^—1，而CLN：Fe晶体的指数增益系数为18cm^—1；SLN：Fe晶体的响应速度比CLN：Fe晶体提高了1个数量级。     

磷酸二氘钾晶体快速生长及其均匀性

高功率激光系统的发展对大尺寸、高性能磷酸二氘钾(DKDP)类晶体的需求越来越大。快速生长法较传统法可大幅缩短晶体生长周期,提高晶体生长效率。但是快速生长DKDP晶体锥面区和柱面区性能存在差异,导致不同位置的性能存在不均匀性,限制其在高功率激光系统中的应用。通过合成晶体生长溶液,采用点籽晶快速生长法生长了中等口径的高氘DKDP晶体,使用透过光谱,从线性吸收角度分析了快长DKDP晶体用作电光开关和频率转换器的可行性。结合Raman光谱技术及摇摆曲线的测试方法分析了晶体氘含量和结晶质量均匀性,为大尺寸DKDP的生长和应用提供参考。     

高电压磷酸钴锂正极材料性能调控研究

高性能、高安全储能电池的迫切需求加速了橄榄石型高电压正极材料的研究步伐。为了改善高电压磷酸钴锂(LiCoPO₄)的综合电化学性能,采用溶剂热法研究了溶剂比、过渡元素(Fe、Mn)单掺杂和双掺杂(掺杂元素总量占10%)对正极材料形貌、尺寸、反位缺陷和电化学性能的影响。结果表明,当溶剂比为2.3时,未掺杂LiCoPO₄在0.1C下表现出163.1 mAh·g^-1的最高理论比容量;双掺杂LiCo_0.9Mn_0.05Fe_0.05PO₄正极材料具有突出的循环性能,在0.5C电流密度下,循环100圈后的容量保持率为78.9%,循环稳定性得到明显改善。     

掺钕锂硅酸盐激光玻璃的研究

本文研究了Li_2O-CaO-SiO_2系统玻璃形成范围和各种氧化物对该系统玻璃失透性能的影响,应用J-O理论模型研究了各种氧化物对掺钕锂硅酸盐玻璃光谱和发光性质的影响,指出随着基质对Nd~(3 )离子作用的增强,Nd~(3 )离子的吸收截面和自发辐射跃迁几率增大。在此工作基础上,研制了二种具有高受激发射截面和良好物理化学性质的掺钕激光玻璃。