近化学计量比及掺Nd~(3+)铌酸锂晶体的下降法生长研究

题名:近化学计量比及掺Nd~(3+)铌酸锂晶体的下降法生长研究
作者:王金浩
学位授予单位:浙江工业大学
关键词:铌酸锂;;晶体生长;;坩埚下降法;;Nd~(3+);;学计量比
摘要:
 铌酸锂(LiNbO_3)晶体具有优良的压电、铁电、非线性、电光等性能、被广泛应用于声表面波、电光、声光、全息储存等器件。但由于铌酸锂晶体是一种典型的非化学计量比氧化物,普通方法生长的同成分铌酸锂晶体的Li/Nb=0.946,组分严重缺锂,对晶体的许多物理性能都产生了许多不利的影响,从而限制neodymium rare earth magnets了该晶体在一定条件下的使用。
 我们通过选择合适的工艺条件如:控制固液界面处的温度梯度为40～60℃/cm、晶体生长速度为0.8-1.2mm/h,在密闭坩埚条件下以K_2O作为助熔剂,采用坩埚下降法生长获得了具有良好光学性能的近化学计量比铌酸锂晶体,对晶体的结构、组分、光学性能等进行测试分析。同时我们还对掺稀土的铌酸锂晶体的下降法生长工艺进行了研究。生长获得了Nd~(3+)等稀土离子掺杂的铌酸锂晶体, http://www.chinamagnets.biz/   并对Nd~(3+)掺杂的铌酸锂晶体的吸收光谱、荧光光谱等进行了测试,用Judd—Ofelt理论计算了Nd~(3+)离子的谱线强度、自发辐射跃迁几率、辐射能级寿命、荧光分支比和受激发射截面等发光特性参数。拟合得neodymium rare earth magnets到了Nd~(3+)离子的强度参数Ω_λ:Ω_2=4.05×10~(-20)cm~2,Ω_4=2.71×10~(-20)cm~2,Ω_6=4.27×10~(-20)cm~2,对应于Nd~(3+)离子~3F_(3/2)→~4I_(11/2)跃迁的近红外1.06μm波段发光,计算得到其跃迁几率,荧光分支比和受激发射截面分别达到1189.3s~(-1)、0.52和1.02×10~(-20)cm~2。~3F_(3/2)能级的实验荧光寿命为240us,理论荧光寿命436us,量子效率55%。
学位年度:2009