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近化学计量比铌酸锂晶体的孪晶缺陷研究
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作者 郝永鑫 孙军 +4 位作者 杨金凤 赵晨成 刘子琦 李清连 许京军 《无机材料学报》 北大核心 2025年第2期196-204,共9页
铌酸锂(LiNbO_(3),简称LN)晶体因其优良的非线性、电光等效应成为最具应用价值的集成光子学材料之一。与同成分铌酸锂(Congruent Lithium Niobate,CLN)晶体相比,近化学计量比铌酸锂(Near-stoichiometric Lithium Niobate,nSLN)晶体的非... 铌酸锂(LiNbO_(3),简称LN)晶体因其优良的非线性、电光等效应成为最具应用价值的集成光子学材料之一。与同成分铌酸锂(Congruent Lithium Niobate,CLN)晶体相比,近化学计量比铌酸锂(Near-stoichiometric Lithium Niobate,nSLN)晶体的非线性、电光等性能更加突出,具有更高的应用价值。利用扩散法能够制备组分均匀的实用化nSLN晶体,然而对大尺寸LN晶体进行扩散处理时,极易产生孪晶并导致晶片开裂。针对上述问题,本工作开展了扩散法制备大尺寸nSLN晶体的研究,对扩散后晶片上的孪晶缺陷进行表征,分析了孪晶的产生机制,并通过改进晶片放置方式制备了完整的4英寸(100 nm)和6英寸(153 nm)晶片,最后测试了晶片的组分和透过率。结果表明,晶片组分均不低于49.94%(摩尔分数),接近化学计量比,其透过率在600~3300 nm范围内均高于71%。扩散法制备的Z-cut和X-cut晶片上均出现了孪晶,同时Z-cut晶片上的孪晶两两相交时产生裂纹,而X-cut晶片上并未出现裂纹。分析表明Z-cut和X-cut晶片孪晶面为{0112},该孪晶属于形变孪晶。根据形变孪晶的产生机制,认为富锂原料不均匀形变是产生孪晶的主要驱动力。最终,通过改进扩散处理工艺,抑制了扩散孪晶的产生,提高了4英寸(100 nm)、6英寸(153 nm)nSLN晶片的成品率。 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂 扩散法 孪晶 气氛
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大尺寸近化学计量比铌酸锂晶体的制备 被引量:5
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作者 孙军 李清连 +4 位作者 杨金凤 商继芳 张玲 刘士国 许京军 《人工晶体学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3423-3428,共6页
研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对三英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进... 研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对三英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进行了组分和均匀性测试。结果表明,厚度为3.1 mm的Z-cut晶体组分达到近化学计量比,光学质量达到实用化要求,而XYZ=5.1 mm×5.1 mm×21.0 mm的晶体光学质量较差,同时厚度达1.8mm的Z-cut三英寸近化学计量比铌酸锂晶片可实现批量制备。 展开更多
关键词 扩散法 化学计量比铌酸锂 组分 光学均匀性
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掺镝近化学计量比铌酸锂晶体的光谱性质 被引量:1
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作者 高磊 王继扬 +3 位作者 刘宏 夏海瑞 吴剑波 秦小勇 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期337-340,344,共5页
利用提拉法,在锂铌比为58.5/41.5的富锂熔体中生长了质量良好的掺镝近化学计量比铌酸锂(Dy:NSLN)单晶,生长晶体的尺寸为25 mm×35 mm。测量了晶体的室温吸收谱,并根据Judd-Ofelt理论,拟合出Dy3+离子的晶体场唯象强度参数:Ω2=4.81... 利用提拉法,在锂铌比为58.5/41.5的富锂熔体中生长了质量良好的掺镝近化学计量比铌酸锂(Dy:NSLN)单晶,生长晶体的尺寸为25 mm×35 mm。测量了晶体的室温吸收谱,并根据Judd-Ofelt理论,拟合出Dy3+离子的晶体场唯象强度参数:Ω2=4.8130×10-20,Ω4=2.6140×10-20,Ω6=2.2448×10-20。计算了各能级的跃迁辐射几率AJ,J',振子强度PJ,J',辐射寿命τ,荧光分支比βJ'等,并根据这些光学参量讨论了该晶体的部分性能和应用前景。 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 晶体生长 JUDD-OFELT理论 光谱
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掺Eu^(3+)近化学计量比铌酸锂晶体的生长与光谱特性 被引量:1
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作者 万云涛 夏海平 +1 位作者 张嗣春 章践立 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期112-115,共4页
以K2O为助熔剂,采用大的固液界面温度梯度(90~100℃),应用坩埚下降法成功地生长了含Eu3+离子(原料中初始Eu3+摩尔浓度0。95%)的近化学计量比铌酸锂单晶。测定了晶体中Eu3+离子的浓度以及晶体的室温吸收光谱、激发与发射光谱。根据晶体... 以K2O为助熔剂,采用大的固液界面温度梯度(90~100℃),应用坩埚下降法成功地生长了含Eu3+离子(原料中初始Eu3+摩尔浓度0。95%)的近化学计量比铌酸锂单晶。测定了晶体中Eu3+离子的浓度以及晶体的室温吸收光谱、激发与发射光谱。根据晶体吸收边的位置,估算出晶体中Li2O的摩尔分数含量为约49.47%。分别在吸收光谱与激发光谱中观测到特征的Eu3+吸收与激发峰。在394nm波长光的激发下观测到5 D0—7FJ(0,1,2,3,4)的荧光发射峰。根据测得的不同部位Eu3+离子的浓度与不同部位晶片的吸收和发射峰的强度情况,可推断出Eu3+离子浓度在晶体中的分布沿着生长方向逐渐减少。根据测得的Eu3+浓度,计算得到有效分凝系数为约1.02。 展开更多
关键词 Eu3+离子 K2O 化学计量比铌酸锂 坩埚下降法 光谱
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近化学计量比铌酸锂晶体的研究进展 被引量:1
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作者 张国春 潘世烈 徐子颉 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第2期5-8,25,共5页
介绍了近化学计量比铌酸锂晶体的主要生长方法及其特点,总结了近化学计量比铌酸锂晶体的主要性能,通过与同成分铌酸锂晶体的比较,指出了近化学计量比铌酸锂晶体的主要应用优势,明确了该类晶体今后的研究重点。
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 功能晶体材料 气相交换平衡法 双坩埚提拉法 助溶剂提拉法 晶体生长
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掺铒近化学计量比铌酸锂晶体的生长与光谱性质
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作者 高磊 王继扬 +3 位作者 刘宏 姚淑华 吴剑波 秦小勇 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期33-36,87,共5页
利用提拉法,在富锂熔体中生长了质量良好的掺铒近化学计量比铌酸锂单晶,生长的晶体尺寸为φ35×25mm,测量了晶体的室温吸收谱,并根据Judd-Ofelt理论,拟合出晶体场唯象强度参数:Ω2=5.37×10-20cm2,Ω4=2.98×10-20cm2,Ω6=1... 利用提拉法,在富锂熔体中生长了质量良好的掺铒近化学计量比铌酸锂单晶,生长的晶体尺寸为φ35×25mm,测量了晶体的室温吸收谱,并根据Judd-Ofelt理论,拟合出晶体场唯象强度参数:Ω2=5.37×10-20cm2,Ω4=2.98×10-20cm2,Ω6=1.92×10-20cm2。计算了各能级的跃迁辐射几率AJ,J',振子强度PJ,J',辐射寿命τ,荧光分支比βJ'等,并根据这些光学参量讨论了该晶体的部分性能和应用前景。 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 晶体生长 JUDD-OFELT理论 光谱
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近化学计量比铌酸锂晶体中机械孪晶的消除 被引量:1
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作者 宣晓峰 赵均 +1 位作者 张学进 朱永元 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期43-47,共5页
在用掺钾的助熔剂提拉法生长近化学计量比LiNbO3 晶体时,长出的晶体尾部很容易出现孪晶裂纹现象,这种孪晶被认为是机械孪晶。这种孪晶的起因是由于晶体生长的收尾和从熔体中提起晶体阶段,在晶体底部产生直径的缩进,在缩进产生的台阶处... 在用掺钾的助熔剂提拉法生长近化学计量比LiNbO3 晶体时,长出的晶体尾部很容易出现孪晶裂纹现象,这种孪晶被认为是机械孪晶。这种孪晶的起因是由于晶体生长的收尾和从熔体中提起晶体阶段,在晶体底部产生直径的缩进,在缩进产生的台阶处出现应力集中,从而造成孪晶的成核。通过采用适当的收尾过程,以避免直径台阶的出现,可以很好地消除这种孪晶及其引起的裂纹。 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 化学计量比 提拉法 晶体生长 孪晶 成核 直径 裂纹现象 应力集中 熔体
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掺Mn近化学计量比铌酸锂晶体生长及其性质 被引量:1
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作者 孙志洁 李洪涛 +2 位作者 叶少剑 蔡伟 赵连城 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期169-171,共3页
采取中频加热和TSSG的方法,从掺入了6%(质量分数)K2O的同成分Li2O-Nb2O5熔体中生长出了近化学计量比铌酸锂单晶,其铁电畴结构为单畴结构,居里温度为1191.5℃.在此基础上,分别掺入0.05%(质量分数),0.16%(质量分数)和0.32%(质量分数)的氧... 采取中频加热和TSSG的方法,从掺入了6%(质量分数)K2O的同成分Li2O-Nb2O5熔体中生长出了近化学计量比铌酸锂单晶,其铁电畴结构为单畴结构,居里温度为1191.5℃.在此基础上,分别掺入0.05%(质量分数),0.16%(质量分数)和0.32%(质量分数)的氧化锰,生长了掺Mn近化学计量比的铌酸锂晶体,其铁电畴结构也均为单畴结构,居里温度分别为1195.3、1201.5和1219℃.对这4个晶体进行的红外光谱测试的结果表明:均在3466cm-1有一吸收峰.通过二波耦合实验,我们对不同掺杂浓度的4种晶体进行了光折变性能测试. 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 畴结构 居里温度 锰掺杂 二波耦合
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锰掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的电荷输运过程
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作者 张小齐 刘友文 +1 位作者 翁文乐 赫崇君 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2547-2552,共6页
用泵浦(350nm)-探测(780nm)法研究了轻度锰掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的光致吸收的特征,结果表明光致吸收的暗衰减过程以扩展指数的形式衰减,并测量了饱和光致吸收、衰减时间常量和扩展因子对泵浦光光强的依赖关系.在z轴方向上加直流... 用泵浦(350nm)-探测(780nm)法研究了轻度锰掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的光致吸收的特征,结果表明光致吸收的暗衰减过程以扩展指数的形式衰减,并测量了饱和光致吸收、衰减时间常量和扩展因子对泵浦光光强的依赖关系.在z轴方向上加直流电场测量了紫外光照射下光伏打电流强度和光电导,发现它们与光强之间成超线性关系.实验结果可以用考虑本征缺陷能级和掺杂能级之间激发和复合的修正的双中心电荷输运模型进行定量的解释. 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂 电荷输运过程 光伏打电流 光电导
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掺钼近化学计量比铌酸锂晶体的光折变性能研究
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作者 薛丽云 刘宏德 +7 位作者 郑大怀 Saeed Shahzad 于洪 刘士国 陈绍林 张玲 孔勇发 许京军 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第1期21-26,共6页
通过生长一系列掺钼近化学计量比铌酸锂晶体,研究了晶体的光折变性能,发现在488 nm和532 nm波长辐照下,当Mo的掺入量为0.5mol%时,晶体的光折变灵敏度分别达到0.25 cm/J和0.21 cm/J。此外,极化条件的改变可以缩短晶体在488 nm波长辐照下... 通过生长一系列掺钼近化学计量比铌酸锂晶体,研究了晶体的光折变性能,发现在488 nm和532 nm波长辐照下,当Mo的掺入量为0.5mol%时,晶体的光折变灵敏度分别达到0.25 cm/J和0.21 cm/J。此外,极化条件的改变可以缩短晶体在488 nm波长辐照下的光折变响应时间。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱和X射线光电子能谱的测试,对掺钼近化学计量比铌酸锂晶体的光折变性能变化的机制进行了研究。 展开更多
关键词 化学计量比铌酸锂晶体 全息存储 光折变
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近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体紫外光致吸收特性的研究
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作者 李晓春 王利忠 刘宏德 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1035-1038,共4页
研究了不同锂含量的双掺铁锰铌酸锂晶体的紫外光致吸收特性,结果表明,同成分晶体的紫外光致吸收系数较低,随着锂含量的增加,晶体的紫外光致吸收系数逐渐增大,当晶体中的锂含量达到49.57mol%附近时,紫外光致吸收系数达到最大值4.20 cm-1... 研究了不同锂含量的双掺铁锰铌酸锂晶体的紫外光致吸收特性,结果表明,同成分晶体的紫外光致吸收系数较低,随着锂含量的增加,晶体的紫外光致吸收系数逐渐增大,当晶体中的锂含量达到49.57mol%附近时,紫外光致吸收系数达到最大值4.20 cm-1,进一步增加晶体中的锂含量,饱和光致吸收系数开始下降。在此基础上,提出了近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体的双色非挥发全息存储的三中心模型,即随着晶体锂含量的增加,双掺铁锰晶体的光折变中心除了Fe2+/Fe3+,Mn2+/Mn3+外,还将增加双极化子/小极化子中心。 展开更多
关键词 光致吸收 化学计量比铌酸锂晶体 拉曼光谱
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化学计量比LiNbO_3晶体宏观生长缺陷的观察 被引量:2
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作者 陈辉 郑燕青 +3 位作者 陈建军 路治平 王绍华 施尔畏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期671-675,共5页
本文对采用双坩埚提拉法(DCCZ)生长的化学计量比LiNbO3晶体中出现的机械双晶、组分过冷、包裹体等宏观生长缺陷进行了观察和分析。结果表明机械双晶通常以{102}和{104}面族为双晶面,而不是以前文献报道的{102}和{012}面族;化学计量比LiN... 本文对采用双坩埚提拉法(DCCZ)生长的化学计量比LiNbO3晶体中出现的机械双晶、组分过冷、包裹体等宏观生长缺陷进行了观察和分析。结果表明机械双晶通常以{102}和{104}面族为双晶面,而不是以前文献报道的{102}和{012}面族;化学计量比LiNbO3晶体双坩埚提拉法生长与同成份晶体生长不同,前者是助熔剂生长体系,生长速度稍快或温度较小的波动就会导致组分过冷,而后者属于纯熔体生长体系,不容易产生组分过冷;包裹体是由于组分过冷生长时界面失稳夹入熔体所造成的。由于这些缺陷的存在都会严重影响单晶的获得率和质量,为此,我们通过大量实验研究后提出了可以减少和避免这些生长缺陷提高晶体质量的方法。 展开更多
关键词 双坩埚提拉法 化学计量比铌酸锂 机械双晶 组分过冷 包裹体 缺陷
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人工晶体学报第34卷第1~6期总目次 被引量:1
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1180-1197,共18页
关键词 CVD 晶体化学 结晶化学 固态化学 多晶硅薄膜 表征 水热合成 形貌 ZnO GaAs 化学计量比铌酸锂晶体 碳纳米管 ZNSE 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶工艺 范润华 晶体结构 结晶构造 固体结构 纳米棒 水热法 人工晶体 学报 连续出版物 目次
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