Bi_(12)SiO_(20)∶Mn,Cr晶体的杂质诱导光色特性

采用提拉法、电阻炉加热铂坩埚,a 轴取向生长纯的 Bi_(12)SiO_(20)和 Bi_(12)SiO_(20)∶0.05wt·%MnO_2,0.02wt·%Cr_2O_3(BSO∶Mn,Cr)晶体。电子顺磁共振谱指出:光照后激活心电荷态各自为 Mn~(5+)和 Cr~(4+);其 g 因子大小分别为2.0009和1.9616。光照前 BSO∶Mn 在410～750nm 有吸收带,并和吸收边重叠,它相应于 Mn~(5+)离子 ~3A_2→~3T_2,~3T_1跃迁,Mn~(5+)和 Mn~(4+)同时在晶体里存在。光照后,Mn~(5+)离子吸收增加。另外,BSO∶Cr 光色效应可通过 Cr~(5+)→Cr~(4+)电荷传输过程来解释。纯 BSO 晶体粉末有一个 g=2.0109峰宽为75G 的 ESR 带,这带被归为本征捕获空穴心。     

Bi12TiO20晶体的全息性能

Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体是一种优良的全息记录材料。本论文对纯Ｂｉ１２ＴｉＯ２０和掺Ｃｅ∶Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体的衍射效率、半波电压、旋光度等性能进行了测试，并讨论了掺入的Ｃｅ对晶体性能的影响，Ｃｅ＾４＋离子在晶体中取代Ｂｉ＾３＋离子形成新的区域中心。此外还探讨了Ｔｉ原子对晶体旋光度的影响，认为Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体旋光度远小于Ｂｉ１２ＳｉＯ２０、Ｂｉ１２ＧｅＯ２０的根本原因在于Ｔｉ原子的性质和极化不     

光折变Bi12SiO20晶体中的波耦合性质

研究在光折变Bi12SiO20晶体中二波耦合扩散全息记录的信号光能量增益和偏振态改变。在3种制备可得的晶体切割面上给出任意光栅取向的能量和偏振态耦合量的取值范围,分析了信号光能量增益和偏振态改变量分别达到最大值时各向同性和各向异性耦合的作用,此外研究旋光效应，压电及弹光效应在3种晶体切割面上对矢量波耦合的影响。     

Cr,Yb:YAG晶体的光谱性质

采用提拉法生长了原子分数为10％的Yb和不同掺杂浓度Cr的Cr,Yb:YAG激光晶体.测试了室温下晶体的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.随着晶体中Cr离子掺杂浓度的增加,晶体在1.03μm处的吸收系数增大、荧光强度和荧光寿命下降,同时Yb³⁺→Cr⁴⁺能量转移效率增加、量子效率降低.确定了Cr,Yb:YAG晶体中Cr的最佳浓度值.     

砷化镓半导体光吸收特性的研究

简叙述了征ＧａＡｓ晶体中的光吸收过程，分析了半导体材料光吸收特性与温度之间的依赖关系。研究表明，一定厚度的ＧａＡｓ晶片对入射光的吸收直接依赖于光源的功率谱特性与温度，文中揭示了光吸收－温度曲线与不我源光谱功率分布之间的关系式。根据这种原理，获得了新的检测温度的方法，同时，给出了相应的实验结果。     

Cr,Ca：YAG的液相外延生长及其光谱特性

本报道了可饱和吸收体Cr,Ca：YAG的液相外延生长。对双掺杂Cr,Ca：YAG外延层的吸收特性进行了分析与讲座，发现外延层中心Cr^4 离子的掺杂浓度是随着Ca/Cr比例的减少反而有所增加（直到Ca/Cr≈1）。由于Cr离子掺杂浓度以及外延层厚度的不同，外延片在λ=1.06μm处的饱和非饱和光谱过率之差△T在5％－30％的范围内变化，完全满足单片式被动调Q微晶片激光器对饱和吸收体的设计要求，对位于760nm附近的新吸收峰的起源进行了讨论，并将其归属为四面体格位上Cr^5＋离子^2B1(^2E）＝^2E(^2T2）的电偶极允许跃迁。     

[Li]／[Nb]比变化对Ce：Mn：LiNbO3晶体光折变性能的影响：

采用提拉法生长4种不同[Li]／[Nb]比（0．94，1．05，1．20，1．38）的Ce（0．1％（质量分数））：Mn（0．05％（质量分数））：LiNb03晶体和掺镁量为5％（摩尔分数）的Mg：Ce（0．1％）：Mn（0．015％）：LiNbO3晶体。测试晶体红外光谱，[Li]／[Nb]为1．2和1．38的Ce：Mn：LiNb03晶体OH吸收峰移到3466cm^-1，这是化学计量比的标志吸收峰。Mg（5％（摩尔分数））Ce：Mn：LiNbO3晶体OH吸收峰移到3535cm^-1，这是Mg^2＋达到阈值浓度的标志吸收峰,以锂空位模型解释OH-吸收峰移动机理。采用光斑畸变法测试晶体抗光损伤能力，采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数、响应时间、计算载流子浓度。随着[Li]／[Nb]比增加，这些数据指标增加。[Li]／[Nb]为1．38，Ce：Mn：LiNbO3晶体是化学计量比，它的指数增益系数比Ce：Mn：LiNbO3晶体提高1倍，响应速度和抗光损伤能力提高1个数量级以上，是性能最为优良的光折变晶体材料之一。     

Bi4Ge3O12晶体的声光性质及其应用

锗酸铋（ＢＧＯ）晶体属立方晶系，在０．３－６μｍ波段有良好的透过率，无自然双折射和旋光性，具有良好的光学性能，用ＢＧＯ晶体制得的声光调制器的性能，中心频率８０ＭＨｚ３分贝带宽１２ＫＨｚ，对于驻波型器件，在１Ｗ驱动功率下，零级调制效率可达５７％（６３３ｎｍ）除声光效应外，ＢＧＯ同时具有电光，磁光，光折变和激光等光电子性能，讨论了在ＢＧＯ声光效应的基础上发展新颖复合功能器件如声光调Ｑ／激光，声光锁模，     

硅酸铋（Bi12SiO20）晶体生长的研究进展

本文介绍了光折变晶体ＢＳＯ生长研究的国内外进展。对ＢＳＯ晶体生长方法、组分和结构缺陷表征、材料性能的改进等几个方面进行了综合评述。讨论了各种生长方法的优缺点以及阻碍ＢＳＯ晶体批量生产的几种因素。指出坩埚下降法在实现大尺寸优质ＢＳＯ晶体的批量生产方面已显示出优越性，它应该成为今后ＢＳＯ晶体生长研究的一个重要发展方向。     

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi₄Si₃O₁₂及Fe、Cr掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体．测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱．总结并解释了掺杂影响Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的规律．     

ZnGeP2晶体点缺陷的研究进展

ZnGeP2晶体是具有重要应用背景的红外非线性光学材料.晶体中的点缺陷严重限制了ZnGeP2晶体的应用发展.本工作介绍了ZnGeP2晶体点缺陷的最新研究进展情况.首先,利用电子顺磁共振技术研究了ZnGeP2晶体的点缺陷.主要存在缺陷是受主缺陷V-Zn及施主缺陷VOP和Ge Zn,其相应的缺陷能级分别为E(V-Zn)=EC-(1.024±0.03)eV,E(VOP)=EV (1.61±0.06)eV和E(Ge Zn)=EV (1.70±0.03)eV.对晶体作了电子照射及高温退火等处理后,又分别发现了两种缺陷V3-Ge和Vpi.其次,利用全势能线性muffin-tin轨道组合法模拟研究了ZnGeP2晶体的点缺陷.主要存在缺陷及缺陷能级的计算结果与实验结果基本一致,但由于理论模拟与实际情况还存在差距,有些计算结果与实验结果相矛盾.因此,将实验与理论有机结合研究晶体的点缺陷是今后研究的重点.     

(Ga,Mn)As稀磁半导体的杂质动力学模拟研究

结合第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟研究了稀磁半导体(Ga,Mn)As中Mn杂质的沉积动力学规律。利用第一性原理计算和爬坡弹性带方法计算了Mn杂质的跃迁势垒和结合能,并把这些能量作为动力学蒙特卡罗模拟(Ga,Mn)As微观结构演化的输入数据。结果表明在外延生长退火下长时间的微观结构演化的背后机制是Ga空位调节Mn原子在Ga子晶格上进行扩散。这种扩散会导致Mn原子的聚集,进而降低了居里温度。此外,随着退火温度的升高Mn团簇聚集的速率也更快。在高温退火下容易导致相分离。     

大尺寸Ce:Lu1.6Y0.4SiO5闪烁晶体的生长和光谱特性

采用中频感应提拉法生长出尺寸为φ60mm×110mm的Ce:Lu1.6Y0.4SiO5(LYSO)晶体,与LSO晶体相比,LYSO晶体的优势是提高了晶体质量、降低了熔点和原料成本等.在室温下测试了LYSO晶体的透过光谱、激发光谱和发射光谱,结果表明Y的加入使LSO晶体的吸收边向短波方向偏移. Ce3+的4f1→5d1跃迁吸收导致紫外区产生三个吸收带.发射光谱具有Ce3+典型的双峰特征,经Gaussian多峰值拟合,双峰395nm和418nm归属于Cel发光中心,而435nm的发光峰与Ce2发光中心有关.     

掺杂锗酸铋晶体(Bi_4Ge_3O_(12))的电子顺磁共振

用电子顺磁共振方法对 Fe、Cr 和 Mn 杂质在 Bi_4Ge_3O_(12)晶体中的位置和价态进行了研究。测试并分析了和 Fe~(3+)和 Cr~(3+)离子的 EPR 谱线位置随磁场方向的变化,确定了 Fe~(3+)和 Cr~(3+)主要进入氧四面体占据 Ge位。测试并分析了 Mn~(4+)和Mn~(2+)掺杂样品各向异性的 EPR 谱线,也测试了处于晶体粉末态及玻璃态的 Mn 掺杂样品的谱线,认为 Mn~(2+)离子进入氧八面体占据 Bi 位。紫外线辐照后 Mn 离子 EPR 信号降低表明辐照导致 Mn 离子价态改变。