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.     

近化学计量比LiNbO3晶体的坩埚下降法生长

报道了化学计量比LiNbO3(stoichiometric lithium niobate, SLN)晶体的坩埚下降法生长.采用一致融熔成分铌酸锂籽晶,以K2O为助熔剂,在自制的坩埚下降炉内生长SLN晶体.最高炉温控制在1 300 ℃附近,固液界面处的纵向温度梯度为40～60 ℃/cm,坩埚下降速率小于5 mm/d,在密闭的铂坩埚中,成功地生长出尺寸为25 mm×40 mm的近化学计量比铌酸锂单晶.测得晶体的Curie温度为190 ℃,利用有关公式计算出所得晶体的n(Li)/n(Li+Nb)为0.495 6,研究了熔体的析晶行为及晶体的宏观缺陷.     

Co2+,Zn2+双掺杂铌酸锂晶体的坩埚下降法生长及其光谱特性

在LiNbO3中掺入0．1％（摩尔分数．下同）的CoO与3％,6％的ZnO,采用坩埚下降法技术生长了双掺杂的Co^2＋：Zn^2＋：LiNbO3晶体。用X射线衍射与差热分析表征了获得的晶体。测定了晶体不同部位在350～2500nm波段的吸收光谱。研究表明：Co离子位于LiNbO3晶体的崎变的氧八面体中,呈现＋2价,沿着生长方向Co^2＋在晶体中的浓度逐渐减少。ZnO的掺杂有效地抑制了Co^2＋离子在晶体中的掺入,使得Co^2＋在晶体中浓度的分布变得均匀。同时发现：ZnO的掺入使得上部晶体的熔点升高。从化学组分的角度解释了产生熔点变化的原因。观测到了750nm波长的荧光发射带。[编者按]     

钨酸镉单晶的坩埚下降法生长

以高纯CdO,WO3为初始原料,应用高温固相反应合成CdWO4多晶料.采用垂直坩埚下降法生长CdWO4单晶,生长单晶时炉体温度为1 350～1400℃,固液界面温度梯度为30～40℃/cm,坩埚下降速率为0.5～1.5mm/h.生长的透明的CdWO4单晶尺寸达φ40mm×70mm.用X射线衍射、透射光谱和X射线激发发射光谱等进行了单晶性能的表征.结果表明:CdWO4单晶具有良好的晶格完整性:单晶的吸收边位于325nm左右,在380～900nm区域的光透过率达70%左右.CdWO4单晶X射线激发发射光的峰值波长位于470nm.     

Co~(2+),Zn~(2+)双掺杂铌酸锂晶体的坩埚下降法生长及其光谱特性(英文)

在LiNbO3中掺入0.1%(摩尔分数,下同)的CoO与3%,6%的ZnO,采用坩埚下降法技术生长了双掺杂的Co2+∶Zn2+∶LiNbO3晶体。用X射线衍射与差热分析表征了获得的晶体。测定了晶体不同部位在350~2 500 nm波段的吸收光谱。研究表明:Co离子位于LiNbO3晶体的崎变的氧八面体中,呈现+2价,沿着生长方向Co2+在晶体中的浓度逐渐减少。ZnO的掺杂有效地抑制了Co2+离子在晶体中的掺入,使得Co2+在晶体中浓度的分布变得均匀。同时发现:ZnO的掺入使得上部晶体的熔点升高。从化学组分的角度解释了产生熔点变化的原因。观测到了750 nm波长的荧光发射带。     

不同Li/Nb摩尔比In:Fe:LiNbO3晶体的生长及其光学性能

在LiNbO3(LN)中掺摩尔分数为1%的In和掺质量分数为0.03%的Fe,用提拉法技术生长具有不同n(Li)/n(Nb)[n(Li)/n(Nb)=0.94,1.05,1.20,1.38]的In:Fe:LN晶体.测试不同n(Li)/n(Nb)的In:Fe:LN晶体的吸收光谱、抗光致散射能力和指数增益系数,并计算晶体的有效载流子浓度.结果表明:晶体样品随着n(Li)/n(Nb)增加,吸收光谱的吸收边发生紫移,抗光致散射能力增加,指数增益系数和有效载流子浓度增大.采用n(Li)/n(Nb)=1.38的In:Fe:LN晶体作记录介质,n(Li)/n(Nb)=1.05的In:Fe:LN晶体作位相共轭镜进行全息关联存储实验.实验表明:存储系统具有实时处理,成像质量好,信噪比高和能反复使用等优点.     

In:Fe:LiNbO3晶体的生长及其在全息关联存储中的应用

用提拉法生长1％（摩尔分数,下同）In ：Fe ：LiNbO3（LN）,2％In ：Fe ：LN,3％In ：Fe ：LN和Fe ：LN晶体,配料中掺入0．03％（质量分数）Fe2O3。采用光斑畸变法测试晶体的光损伤阈值。结果表明：1％In ：Fe ：LN和2％In ：Fe ：LN晶体的光损伤阈值比Fe ：LN晶体高1个数量级以上。3％In ：Fe ：LN晶体的光折变阈值比Fe ：LN晶体高2个数量级以上。晶体的位相共轭效应测试结果表明,1％In ：Fe ：LN晶体的位相共轭反射率（R1=185％）高于3％In ：Fe ：LN晶体（R3=120％）。以3％In ：Fe ：LN晶体作为存储元件,1％In ：Fe ：LN晶体作为位相共轭镜．进行全息关联存储实验．其再现图像清晰完整,噪音小。     

In：Fe：LiNbO3晶体波导基片光折变性能的研究

采用Czochralski技术生长了掺In摩尔分数分别为1%,2%和3%的In∶Fe∶LiNbO3晶体.测试In∶Fe∶LiNbO3晶体的红外光谱发现3%In∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的3 484 cm-1位移到3 507 cm-1.首次以全息法研究了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度.研究表明晶体波导基片的光折变灵敏度大小顺序为Fe∶LiNbO3＞1%In∶Fe∶LiNbO3＞2%In∶Fe∶LiNbO3＞3%In∶Fe∶LiNbO3.采用锂空位模型讨论了3%In∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰位移的机理.讨论了In∶Fe∶LiNbO3晶体波导基片光折变灵敏度减弱和抗光折变能力增强的机理.     

Ce：Fe：LiNbO3晶体生长及其存储特性的研究

在ＬｉＮｂＯ３中掺入ＣｅＯ２和Ｆｅ２Ｏ３，生长Ｃｅ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体，对该晶体进行氧化，还原处理，可有效地改变晶体中不同价态离子的相浓度，改善晶体的光折变性能，该晶体具有良好的全息存储性能，以Ｃｅ：Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体作为全息存储元件，实现了光学实时全息关联存储。     

Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体的光折变异常温度特性

在LiNbO3(LN)中掺入摩尔分数为2%的Zn,质量分数(下同)为0.1%的Ce和0.03%的Fe,采用提拉法生长具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)=0.94、1.10、1.25、1.40的Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体。采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数,利用四波混频光路测试晶体的位相共轭性能。随着n(Li)/n(Nb)增加,Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体指数增益系数和响应速率增加,位相共轭反射率增加。研究Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体光折变温度效应时发现:在55、70℃和110℃,在指数增益系数(Γ)–温度(T)曲线和位相共轭反射率(R)–T曲线上出现峰值,即晶体的指数增益系数和位相共轭反射率增加。采用结构相变解释了Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体的异常温度特性。     

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。     

Ce:Fe:LiNbO3晶体的生长及光折变性能

在氧化锂(Li2O)摩尔分数(下同)为48.6%～58%的LiNbO3中掺入0.1%的氧化铈(CeO2)和质量分数为0.03%的氧化铁(Fe2O3),用提拉法技术生长出高光学质量的具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)的Ce:Fe:LiNbO3晶体.通过紫外-可见光谱和红外光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构.通过二波耦合实验系统研究了Ce:Fe:LiNbO3晶体样品的光折变性能.结果表明:晶体样品随n(Li)/n(Nb)比增加,样品的衍射效率降低,动态范围降低,但是,全息响应速率和光折变灵敏度提高.     

Mg:Ce:Fe:LiNbO3晶体生长及其全息存储性能

在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1?O2和0.08?2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体.检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值.结果表明:6%Mg:0.1?:0.08?:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3 532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上.用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间.计算了光折变灵敏度和动态范围.结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体.以4%Mg:0.1?:0.08?:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3 200幅图像的存储,再现图像清晰完整.     

坩埚下降法生长硅酸铋闪烁晶体(英文)

采用改进型坩埚下降法,从富Bj的高温熔体中生长了硅酸铋(Bi4Si3O12,BSO)晶体,研究了BSO晶体的析晶行为.透明晶体最大尺寸达到30mm×30mm×35mm,晶体具有良好的光学均匀性,在350～900nm波段透过率保持在约80%.相对锗酸鉍(Bi4Ge3012,BGO)晶体,BSO闪烁晶体具有快的衰减时间,有望用于能量范围在几百MeV的4 π电磁量能器.     

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.