1 河南中光学集团有限公司，南阳 473000
2 河南科技大学信息工程学院，洛阳 471023
3 河南工程学院材料工程学院，河南省电子陶瓷材料与应用重点实验室，郑州 451191
4 南开大学物理科学学院，天津 300071
利用气相平衡输运法制备的近化学计量比钽酸锂晶体质量好，制备工艺简单，但受固体扩散速率低的影响，该方法较难制备大厚度晶体。本文基于钽酸锂晶体的扩散机制，采用待扩散晶片一侧为富锂气氛，另一侧为同成分气氛的非对称扩散工艺，对钽酸锂晶体进行了扩散处理，并对组分和畴反转电场进行表征。结果表明，非对称扩散工艺为反位钽离子的扩散提供了通道，提高了晶体中反位钽离子和锂离子的扩散速率，有利于制备大厚度近化学计量比钽酸锂晶体。
近化学计量比 钽酸锂晶体 气相平衡输运法 非对称扩散工艺 富锂气氛 扩散速率 同成分 near stoichiometric lithium tantalate crystal vapor equilibrium transport method asymmetric diffusion technique lithium rich atmosphere diffusion rate congruent composition
1 河南工程学院, 河南省电子陶瓷材料与应用重点实验室, 郑州 451191
2 南开大学泰达应用物理研究院, 天津 300457
3 南开大学物理科学学院, 天津 300071
为了采用扩散法制备大厚度近化学计量比钽酸锂(nSLT)晶体, 本文从富锂多晶料配比及合成工艺、极化工艺和扩散条件等方面对钽酸锂晶体高温富锂扩散工艺进行了研究, 对处理后晶片组分、畴反转电压和光学均匀性进行了表征, 研究了扩散条件对晶体组分的影响。结果表明, 富锂多晶料锂钽为60/40时较佳, 多次使用对所制备晶片组分、畴反转电压和光学质量无明显影响。在研究基础上, 制备了系列nSLT晶片, 晶片厚度最大为3.2 mm, 其组分达到化学计量比且组分均匀, 矫顽场约为152 V/mm, 晶体光学质量满足实用需求。
钽酸锂晶体 组分 近化学计量比 扩散 lithium tantalate crystal composition near stoichiometric diffusion
1 南开大学物理科学学院, 天津 300071
2 南开大学泰达应用物理研究院, 弱光非线性光子学教育部重点实验室, 天津 300457
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。
近化学计量比铌酸锂晶体 全息存储 光折变 near-stoichiometric lithium niobate crystal holographic storage photorefraction
电子科技大学 光电科学与工程学院, 成都 610054
用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基片上沉积了LiTaO3薄膜, 并在氧气气氛中不同温度下进行退火。采用SEM、XRD、XPS等表征方法分析了薄膜的结晶性能、各元素化学价态和元素原子百分比。结果表明, 经700℃退火处理1h得到的薄膜结晶性能最好, 在(104)晶向上具有强烈的择优取向性。薄膜退火温度的升高导致薄膜中Li空位缺陷和O空位缺陷减少。研究表明, 薄膜中O/Li的原子比对结晶性能有着非常明显的影响, 原子值越接近晶体化学计量比, 结晶性能越好。
钽酸锂 铁电薄膜 射频磁控溅射 结晶性能 近化学计量比 LiTaO3 ferroelectric film RF magnetron sputtering crystallization behavior near stoichiometric
1 太原理工大学理学院物理系, 山西 太原030024
2 南开大学物理科学学院, 天津300071
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49.57 mol%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。
光致吸收 近化学计量比铌酸锂晶体 拉曼光谱 Light induced absorption Nearly stoichiometric LiNbO3 crystal Raman spectrum 光谱学与光谱分析
2010, 30(4): 1035
用泵浦（350 nm）-探测（780 nm）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.
近化学计量比铌酸锂 电荷输运过程 光伏打电流 光电导 Stoichiometric LiNbO3 Charge transport process Photovoltaic current Photoconductivity
1 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001
2 国防科技大学 物理系，长沙 410073
3 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001，
在LiNbO3中掺入0.2 mol％ MnO和0.1 mol％ Fe2O3，采用顶部籽晶法生长了双掺杂近化学计量比铌酸锂晶体.紫外吸收测试结果表明，晶体成分趋近于化学计量比.采用二波耦合光路测试了晶体的光折变性能.晶体的指数增益系数达到28 cm－1，衍射效率为68.3％，响应时间为亚秒级.利用晶体进行了体全息存储实验，实验结果显示，双掺杂近化学计量比晶体的图像存储质量明显好于相同掺杂的同成分晶体，记录速度较同成分晶体提高了二个数量级.
铌酸锂 双掺杂 近化学计量比 光学性质 Lithium niobate Co-doped Stoichiometric Optical properties
宁波大学光电子功能材料重点实验室, 浙江 宁波 315211
以K2O为助熔剂,在较大的固液界面温度梯度条件下,应用坩埚下降法技术生长了初始Ni2+掺杂摩尔分数为0.5％的近化学计量比铌酸锂晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到由Ni2+离子在八面体中3A2g(F)→3T1g(P)、3A2g(F)→3T1g(F)、3A2g(F)→3T2g(F)能级的正常自旋允许跃迁所产生的381 nm,733 nm,1280 nm吸收峰和3A2g(F)→1T2g(D)和3A2g(F)→1E(D)能级的自旋禁戒跃迁产生的430 nm与840 nm吸收峰。从晶体紫外吸收边的位置初步估算其摩尔分数比x(Li+)/x(Nb5+)为0.981。根据晶体分裂场理论和吸收光谱,计算了Ni2+在该铌酸锂晶体中的晶格场分裂参量Dq=781 cm-1、Racah参量B=1096 cm-1与C=4353 cm-1。研究了在不同激发波长下晶体在可见光波段的荧光特征,观察到500～630 nm的绿色与800～850 nm的红色荧光发射带,它们归结为1T2g(D)→3A2g(F)与1T2g(D)→3T2g(F)的能级跃迁所致。
光学材料 镍掺杂近化学计量比铌酸锂晶体 助熔剂坩埚下降法 Ni2+离子 光谱
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
对紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转进行了实验研究。波长为351 nm的连续紫外激光被聚焦在近化学计量比钽酸锂晶体的-z表面,同时沿与晶体自发极化相反的方向施加均匀外电场。实验证实紫外激光辐照可以有效地降低晶体畴反转所需的矫顽电场,采用数字全息干涉测量技术检测证实在激光辐照区域实现局域畴反转。研究表明采用紫外激光诱导可以实现对近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转的局域控制。提出了物理机理的理论分析,认为外电场和激光辐照场的共同作用在晶体内部产生高浓度、大尺寸的缺陷结构,缺陷一定程度上降低畴体成核和畴壁运动所需要克服的退极化能和畴壁能,实现激光诱导畴反转。
铁电体 畴反转 紫外激光诱导 近化学计量比钽酸锂 数字全息干涉测量 矫顽电场
1 山东大学物理与微电子学院,济南,250100
2 山东大学晶体所、晶体材料国家重点实验室,济南,250100
在室温下,近化学计量比铌酸锂晶体(S-LN)的拉曼散射研究从理论和实验上揭示了晶格空位对于拉曼光谱的影响.高温下,随着温度的升高,软模(5的拉曼峰变化非常强烈.一个软光学声子模来源于在铌-氧平面内的三重简并对称弯曲振动.顺电-铁电结构相变发生在大约1170 ℃.
铌酸锂晶体 近化学计量比 拉曼光谱 高温拉曼光谱
