Ta2O5单晶的激光法生长

采用激光加热基座生长法(LHPG)生长出Ta_2O_5单晶,测量了所生长晶体的介电系数和介电损耗随晶格方向的关系。Ta_2O_5晶体表现出很强的介电各向异性,并且其介电系数的平均值比 Ta_2O_5陶瓷的大许多。Ta_2O_5单晶的成功生长证明了LHPG技术在生长高熔点晶体方面所具有的独特能力,同时也表明它作为一种特殊的激光材料加工技术在材料科学与工程中将发挥重要作用。     

用于红外激光传输及光纤传感应用的矩形Y_2O_3-ZrO_2单晶光波导

通过精确的切割和良好的抛光 ,从Y2 O3 稳定的ZrO2 块状单晶制得可用于红外激光传输及光纤高温传感的高品质Y2 O3 ZrO2 单晶矩形光波导 .获得的矩形波导截面大于 1mm× 1mm ,长度在 4 5mm～ 6 5mm之间 .波导的光学性能比用常规LHPG系统生长的Y2 O3 ZrO2 单晶光纤优越得多 ,在 90 0nm波长处的光学损耗小于 0 .0 3dB cm ,对 1.0 6 μmNd :YAG激光脉冲的损伤阈值为 0 .98MW cm2 ,并且能耐受 2 30 0℃的高温 .实验结果表明 ,这些波导有望在红外激光传输和 2 0 0 0℃以上的高温光纤传感等领域得到应用 .     

SBT材料微结构的TEM研究

本文利用透射电子显微术(TEM)对 SrBi2Ta2O9 (SBT) 材料(单晶、陶瓷及薄膜)的微结构进行了研究. 在(001)取向的SBT单晶材料及多晶陶瓷中观察到90°铁电畴结构.在SBT晶体中观察到大量的条带状四度反相畴界结构和少量的三度反相畴界结构,利用TaO6氧八面体的扭转和四态自旋结构模型,对反相畴界结构的实验观测结果进行了解释.在(001)取向的SBT铁电薄膜中,观察到小角晶界(倾角为8 2°)的位错分解现象,导致不全位错和层错的出现.利用平衡状态下两个不全位错之间的排斥力等于层错的吸引力,估算了小角晶界处的层错能量,大小为0 27～0 29 J/m2.小角晶界位错的分解对(001)取向的SBT铁电薄膜漏电流及耐疲劳特性具有重要的影响.     

BiVO_4对Ta改性Ba_3Ti_5Nb_6O_(28)陶瓷烧结和介电性能的影响

采用传统固相反应法制备了BiVO_4掺杂的Ba_3Ti_5Nb_(5.84)Ta_(0.16)O_(28)陶瓷,研究了所制陶瓷的烧结性能、介电性能以及结构。BiVO_4的添加使Ba_3Ti_5Nb_(5.84)Ta_(0.16)O_(28)陶瓷的烧结温度从1275℃显著降低到了900℃,介电常数及介电损耗略有提高。其中,掺杂有5.0%(质量分数)BiVO_4的Ba_3Ti_5Nb_(5.84)Ta_(0.16)O_(28)陶瓷在950℃保温烧结3h后具有较好的微波介电性能:ε_r=31.5,Q·f=4338GHz,τf=36.2×10~(–6)/℃。     

脉冲激光沉积制备NiO(111)外延薄膜及其结构研究

采用脉冲激光沉积法(PLD)在具有六方纤锌矿结构的蓝宝石衬底上制备了NiO外延薄膜,研究了沉积温度、氧分压对薄膜结构和形貌的影响。在650℃、20Pa氧分压的条件下制得了高结晶质量的单晶NiO薄膜。高能电子衍射分析发现,该NiO薄膜沿Al2O3[11–20]方向入射的衍射图像为清晰的斑点,说明NiO薄膜的生长模式为岛状模式,薄膜与衬底的外延匹配关系为:(111)[11–2]NiO//(0001)[11–20]Al2O3。     

离子束溅射氧化钽薄膜光学特性的热处理效应

主要研究了离子束溅射制备的氧化钽薄膜在大气氛围下热处理对其光学特性的影响规律。实验中热处理温度范围的选择为150~550℃,间隔为200℃。研究中分别采用介电常数的Cody-Lorentz色散模型和振子模型对氧化钽薄膜的能带特性（1~4 eV）和红外波段（400~4 000 cm-1）的微结构振动特性进行了表征。研究结果表明,在150℃和350℃之间出现热处理温度转折点,即热处理温度高于此值时消光系数增加。Urbach能量的变化与消光系数趋势相同,而禁带宽度的变化与消光系数恰好相反。通过红外微结构振动特性分析,薄膜中仍存在亚氧化物的化学计量缺陷。     

PZT/NFO/LSMO多层磁电外延薄膜微观结构研究

用脉冲激光沉积法在(110)取向的SrTiO3(STO)单晶衬底上制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/NiFe2O4/La0.7Sr0.3MnO3(PZT/NFO/LSMO)磁电复合外延薄膜,并用X射线衍射和透射电镜技术研究了外延薄膜的物相和显微结构。原子力显微镜结果表明PZT、NFO和LSMO薄膜表面均平整,晶粒尺寸分布均匀,表面粗糙度分别为1.8,1.7和0.2 nm。X射线衍射、选区电子衍射和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)测试结果均证明各层薄膜沿(110)STO衬底外延生长,其外延关系为(110)PZT//(110)NFO//(110)LSMO//(110)STO和[001]PZT//[001]NFO//[001]LSMO//[001]STO。HRTEM结果显示,NFO/LSMO界面和LSMO/STO界面平整外延性好,无缺陷,而PZT/NFO界面较粗糙;NFO薄膜表面呈锯齿状,锯齿状面为立方NFO的能量最低{111}面,而PZT薄膜表面呈岛状,进一步的显微结构分析认为PZT薄膜为层状-岛状生长模式。     

PSKNN铁电单晶及其激光法生长

采用改进的激光加热基座法 (LHPG)生长出了位于准同形相界附近的含有 Pb元素的钨青铜结构的铁电晶体 (1- x) Pb2 KNb5O15- x Sr2 Na Nb5O15(PSKNN)。通过调节激光功率和陶瓷源棒中 Pb O的含量 ,有效地控制和补偿了晶体生长过程中 Pb O的挥发。通过选择适当的籽晶 ,可以得到沿 [0 0 1],[10 0 ]和 [110 ]方向生长的 PSKNN晶体。研究了所生长晶体的铁电、介电和压电性质 ,并对其准同形相界进行了初步的讨论。     

高Q Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3介质谐振器材料及其在毫米波系统中的应用

叙述了Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３介质谐振器材料的制备、结构、微波性能及典型应用。Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３介质材料介电常数εｒ为２９．５，频率温度系数τ≈０（－５５～＋８５℃），１０ＧＨｚ下最大无载Ｑ值１４７００，在２８ＧＨｚ测得Ｑ值约为４８００。这种材料具有高Ｑ值，特别适用于Ｘ以上波段作为振荡器电路中频率稳定元件。用这种介质谐振器已研制出８ｍｍ介质稳频微带耿氏振荡器，频率稳定度小于１０×１０－６／℃，最大输出功率达１８０ｍＷ。     

Suppression of twin formation in CdTe(111)B epilayers grown by molecular beam epitaxy on misoriented Si(001)

CdTe(lll)B layers have been grown on misoriented Si(001). Twin formation inside CdTe(lll)B layer is very sensitive to the substrate tilt direction. When Si(001) is tilted toward [110] or [100], a fully twinned layer is obtained. When Si(001) is tilted toward a direction significantly away from [110], a twin-free layer is obtained. Microtwins inside the CdTe(111)B layers are overwhelmingly dominated by the lamellar twins. CdTe(111)B layers always start with heavily lamellar twinning. For twin-free layers, the lamellar twins are gradually suppressed and give way to twin-free CdTe(111)B layer. The major driving forces for suppressing the lamellar twinning are the preferential orientation of CdTe[11-2] along Si[1-10] and lattice relaxation. Such preferential orientation is found to exist for the CdTe(111)B layers grown on Si(001) tilted toward a direction between [110] and [100].