人工晶体学报

张树君;程振祥;韩建儒;周广勇;邵宗书;陈焕矗;侯学元;孙渝明;李宇飞;刘恩泉

1999, 28(4): 309-313.

摘要 ( 35 )

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首次利用提拉法生长了优质铬离子敏化激光自倍频晶体Cr:Nd:GdCa4O(BO3)3(Cr:Nd:GdCOB),发现当铬离子和钕离子双掺时,由于协同效应使铬离子容易进入GdCOB晶体中,测量了Cr:Nd:GdCOB和Nd:GdCOB晶体的室温透过谱和荧光谱.Cr:Nd:GdCOB晶体在蓝紫外区比Nd:GdCOB晶体具有更强的吸收,适合于利用闪光灯泵浦.利用闪光灯泵浦分别对长度为7mm,沿最佳倍频方向(θ＝66.8°,φ＝132.6°)切割的Cr:Nd:GdCOB和Nd:GdCOB晶体进行自倍频实验.Cr:Nd:GdCOB的激发阈值为0.9J,而Nd:GdCOB的激发阈值为1.0J.在10J的输入能量时,Cr:Nd:GdCOB输出绿光能量为2.46mJ,而Nd:GdCOB输出绿光能量为1.96mJ,说明在该晶体中,铬离子对钕离子有很好的敏化作用.

掺质KTP型晶体生长与性能研究

张克从;龚亚京;王希敏

1999, 28(4): 314-322.

摘要 ( 20 )

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采用高温溶液法生长了含掺质离子Zr4+,Ga3+的单掺和双掺系列KTP型晶体.晶体生长过程中发现Ga掺入溶液后,体系更加稳定,容易生长出光学质量的晶体;而Zr掺入溶液后体系稳定性降低,晶体生长较困难.用等离子体发射光谱测定了各掺质离子在晶体中的含量,计算出掺质离子的分配系数,发现生长体系中Ga无论是在高掺入量还是低掺入量的情况下,Ga在晶体中的含量都十分稳定.测定了晶体的晶胞参数、紫外-可见-红外吸收光谱,测定的结果发现,晶胞参数均变化不大,在吸收光谱中Ga:KTP在可见光谱区有少量的光吸收,而Zr:KTP晶体是无色透明的.通过粉末倍频实验发现,Zr的掺入有助于晶体倍频转换效率的提高.通过晶体c轴向离子电导率的测试发现,Ga的掺入使c轴向电导率降低了大约3个数量级.双掺Zr和Ga的晶体是性能更为优良的掺质KTP型晶体.

坩埚旋转下降法生长硒镓银单晶体

赵北君;朱世富;李正辉;傅师申;于丰亮;李奇峰

1999, 28(4): 323-327.

摘要 ( 13 )

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本文报道了硒镓银多晶原料合成与单晶生长的新方法--熔体温度振荡法和坩埚旋转下降法.5～6N高纯Ag、Ga、Se单质按AgGaSe2化学配比富0.5;Se配料,1100℃下合成并在熔点附近进行温度振荡,获得了高纯单相致密的AgGaSe2多晶材料.用合成的多晶为原料,采用坩埚旋转下降法生长出φ22×80mm的AgGaSe2单晶锭.晶体外观完整,在10.6μm附近红外透过率达62.4;,吸收系数低于0.01cm-1,对10.6μm CO2激光实现倍频,能量转换效率达12;.

Cd1-xZnx合金组元分压控制下高阻CdZnTe晶体的熔体生长

杨炬;桑文斌;钱永彪;史伟民;王林军;刘冬华;闵嘉华;李志峰;苏宇

1999, 28(4): 328-334.

摘要 ( 13 )

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本文运用热力学关系估算了CdZnTe熔体平衡分压.尝试以Cd1-xZnx合金源替代Cd源控制Cd分压和Zn分压进行了Cd 0.8Zn 0.2Te晶体熔体生长,探讨了熔体分压与晶体电阻率的关系.获得的Cd 0.8Zn 0.2Te晶体的电阻率接近1010Ω·cm,高于同类方法文献报道1～2个数量级.晶体的结构完整性较好,平均腐蚀坑密度(EPD)为2×105cm-2,纵向组成分布偏离度在4;左右,红外透过率大于60;,晶体中第二相和沉淀物明显减少,优于仅采用Cd分压控制的Cd0.8Zn0.2Te晶体.

掺质TGS系列晶体生长与性能研究

王希敏;韦建环;张红;肖卫强;常新安;臧和贵;张克从

1999, 28(4): 335-340.

摘要 ( 14 )

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采用水溶液缓慢降温法生长了掺质为乳酸、异丙醇胺、L-丝氨酸、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺TGS系列晶体,研究了晶体生长形态,测定了晶胞参数、红外光谱和热释电性能.实验结果表明,所有掺质均已进入晶体,晶体生长形态和热释电性能随着掺质种类不同而发生不同的变化.掺L-丝氨酸TGS晶体的品质因子大于纯TGS晶体.

新型有机热释电晶体--酒石酸铵系列晶体研究

张克从;王根水;张红;肖卫强;常新安;臧和贵;王希敏

1999, 28(4): 341-345.

摘要 ( 12 )

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本文从晶体结构对称性的观点出发,寻找新型有机热释电晶体材料,选取了具有P21空间群结构的酒石酸铵系列晶体作为研究对象,用水溶液缓慢降温法生长了酒石酸铵及其掺质酒石酸铵晶体,掺质分别为尿素、溴化铵和甘氨酸,研究了晶体生长形态并作了比较.测定了酒石酸铵系列晶体的红外光谱、晶胞参数和主要热释电性能.发现酒石酸铵系列晶体的热释电性能,其品质因子具有与TGS晶体相同的数量级.

大尺寸CLBO单晶的生长和性质研究

张秀荣;张顺兴;柴耀

1999, 28(4): 346-349.

摘要 ( 22 )

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本文对生长大尺寸硼酸铯锂(CsLiB6O10,简称CLBO)单晶的生长工艺进行了探索研究,采用顶部籽晶泡生法生长出尺寸为70×25mm的CLBO透明晶体.测量了晶体的干涉图,计算其折射率变化为Δn～1.2×10-5,晶体的光学质量接近于玻璃水平(～10-6).测量CLBO单晶的结构及其光学特性.用15mm×10mm×7mm的CLBO样品,在锁模Nd:YAG激光器上做倍频实验,获得了波长为532nm的倍频光,其转换效率高达60;以上.

生长正钒酸钙晶体Ca3(VO4)2的原料制备

赵志伟;姜彦岛

1999, 28(4): 350-353.

摘要 ( 16 )

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本文报道了Ca3(VO4)2晶体生长时原料组分的选择,指出相图上CaO质量分数的范围在36;～40;是合理的生长区间.讨论了合成原料的合理方式,采用CaCO3与V2O5直接合成的方法能够避免采用CaO或Ca(OH)2与V2O5进行合成时原料与空气中的H2O及CO2反应,影响称量准确性的问题.详细地给出了光加热浮动熔区法和提拉法生长Ca3(VO4)2晶体时原料的制备工艺.采用光加热浮动熔区法时用9MPa压力制棒,采用两步法烧结:850℃×8h→1200℃×8h.在提拉法生长晶体时采用球磨机湿混料、80℃烘干、20MPa压力下压料饼,也采用两步法烧结:850℃×8h→1200℃×8h.

掺质YAG晶体中的缺陷

曾贵平;曹余惠;殷绍唐

1999, 28(4): 354-358.

摘要 ( 11 )

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本文报道了用化学腐蚀法对掺质浓度不同和掺质种类不同的YAG晶体样品进行的腐蚀,详细地观察了样品表面的腐蚀坑形貌,尤其是位错腐蚀坑的形貌和分布,测量了原生态和相应的退火样品上位错腐蚀坑的平均密度.在观测中发现,有些掺钕晶体样品上,位错腐蚀坑在中心区与边缘区的密集程度不同,有明显的分界.对此现象进行了探讨,认为出现在样品边缘区内的密集位错,除了来自于籽晶中以及来自于晶体从籽晶开始生长的起始处外,也由于熔体中出现在晶体周界处的自然对流与强迫对流边界层内的液流不稳,引起了生长界面边缘局部不稳而产生,环境气流起了相当的作用.

掺杂C60薄膜的制备及光电特性

邹云娟;宋雪梅;王波;陈光华;严辉

1999, 28(4): 359-363.

摘要 ( 26 )

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在电弧法制备的过程中添加氮气或B2O3粉末,制备了氮、硼替位式掺杂C60.硼掺杂和氮掺杂C60均显示明显的半导体导电特性,且室温电导率比未掺杂C60薄膜提高1～2个量级.用共蒸发的方法制备出了硫掺杂C60薄膜,其电导率～温度曲线中存在一个过渡区,过渡区两侧表现出明显的半导体导电特性,这与掺入C60薄膜中的硫杂质的存在状态有关.其室温电导率比掺杂前提高4个量级,光致发光也明显增强.另外还报道了用离子注入和射频等离子体辅助真空沉积的方法制备掺杂C60薄膜的初步结果.

稀释气体Ar对金刚石薄膜沉积质量的影响

张伟;赵业权;高军

1999, 28(4): 364-367.

摘要 ( 14 )

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本文探讨了在燃烧焰法沉积金刚石薄膜过程中,稀释气体Ar对沉积质量的影响.发现在成膜过程中适当量的Ar起到增大内焰体积、降低沉积速率和提高晶型质量的作用.文中分析了其原因,并实现了利用Ar来控制高质量金刚石薄膜的生长.

晶体的生长习性与配位多面体的形态

李汶军;施尔畏;殷之文

1999, 28(4): 368-372.

摘要 ( 16 )

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本文由配位多面体生长习性法则分析了ZnS,锐钛矿和γ-AlO(OH)晶体的生长习性.发现ZnS晶体的各晶面的生长速度为:v(111)＞v(001)=v(010)=v(100)＞v();锐钛矿各晶面的生长速度为:v(010)=v(001)＞v(110)＞v(111);γ-AlO(OH)晶体各晶面的生长速度为:v(100)＞v(001)＞v(101)=v(110)＞v(010).此结果与在水热条件下观察到的生长习性符合得相当好.指出了当晶体结构中配位多面体只有一种方位时,此晶体的生长习性与配位多面体的形状相类似.即配位多面体顶点指向的方向生长速度快;面指向的方向生长速度慢;棱指向的方向生长速度介于两者之间.此外,本文还指出了PBC理论在分析极性晶体的生长习性时存在的缺点.

赝二元系LiF-SrAlF5相图

陈红兵;范世(马豈);费一汀

1999, 28(4): 373-376.

摘要 ( 19 )

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本文通过差热分析(DTA)和X射线粉末衍射(XRD)方法研究了赝二元系LiF-SrAlF5的相平衡关系.该赝二元系在LiF:SrAlF5=1:1处形成一致融熔化合物LiSrAlF6,其熔点为765℃,并分别在LiF-LiFSrAlF6和LiSrAlF6-SrAlF5区域出现两个低共熔点,其共晶温度分别为673℃和705℃,根据体系的相图,采用坩埚下降法生长出氟化物激光晶体Cr3+:LiSrAlF6.

BaTiO3,CeO2和NaCl晶体的生长习性

李汶军;施尔畏;郑燕青;吴南春;殷之文

1999, 28(4): 377-381.

摘要 ( 11 )

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在各种晶体的结构类型中BaTiO3、CeO2和NaCl晶体的结构相对比较简单,但是它们的生长习性一直得不到合理的解释.如PBC理论很难合理解释BaTiO3、NaCl和CeO2晶体的生长习性及习性变化.本文采用配位多面体生长习性法则研究了BaTiO3晶体,CeO2晶体和NaCl晶体的理论生长习性.发现BaTiO3晶体的生长习性为立方八面体;CeO2晶体的生长习性为立方体;NaCl晶体的生长习性为八面体,解释了溶液的过饱和度对NaCl晶体的生长习性的影响.

自蔓延高温合成氮化铝晶须形态和生长机理研究(1)

江国健;庄汉锐;王本民;张炯;阮美玲

1999, 28(4): 382-386.

摘要 ( 11 )

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采用自蔓延高温合成技术(SHS),在高压氮气中成功地合成了氮化铝晶须,并对它的显微结构进行了研究.研究结果表明,由于制备时的生长条件极不稳定,出现不同形态的晶须形貌,除了细长均匀的氮化铝晶须外,还出现了各种其它不规则形状的产物.过饱和度的不同,产生了枝蔓晶结构.按照VS生长方式,在均衡生长条件下,生长为本征结构的氮化铝晶须.晶须顶端的杂质小液滴,为VLS生长方式创造了条件.通过光学显微镜观察,合成出的氮化铝晶须是透明的.

自蔓延高温合成氮化铝晶须形态和生长机理研究(2)

江国健;庄汉锐;王本民;张炯;阮美玲

1999, 28(4): 387-391.

摘要 ( 9 )

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在对自蔓延高温合成方法制得的AIN晶须形态研究的基础上,采用高分辩电镜等技术,对AIN晶须进行了生长机理研究,结果表明,晶须头部的小液滴显示氮化铝晶须可由VLS机制生成.光滑晶须头部的出现、过饱和度与晶须直径的关系、侧面的二次生长、生长台阶的出现,这些都说明VS机制在起作用.虽然在AIN晶须中发现层错和位错,但经过分析认为,它们都不是氮化铝晶须的生长机制.

用于晶体生长过程中溶液浓度实时测量的变压器型电导仪

王圣来;付有君;高樟寿;刘嘉民;李义平;曾红

1999, 28(4): 392-397.

摘要 ( 8 )

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电解质溶液的电导随浓度而变化,测量溶液电导即可推出溶液的浓度.为避免传统电桥法对测量溶液的影响,根据电磁感应的原理,设计制作了变压器型电导仪.受电磁屏蔽及电磁感应线性范围的限制,该电导仪只能在一定的测量范围使用.该电导仪在测量导电性良好的溶液时能获得较高的精度.适当调节电导仪的参数如线圈匝数、输入信号、信号频率和输出电阻等也可改变测量范围,提高相对测试精度.用该电导仪测量了KDP溶液的电导随浓度变化的关系,相对精度达0.6;以上.

金刚石工具节块胎体硬度与其金属组分的关系研究

王忠

1999, 28(4): 398-403.

摘要 ( 18 )

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金刚石工具质量的好坏,通常用寿命和切割效率为主要指标来衡量.而这两个指标受许多因素影响.就热压烧结工具而言,结块胎体硬度是易于观测和控制的主要参数,且与上述两项指标的关系密切.因此在实际设计制作节块时,首先根据要求确定节块硬度和与之匹配的金刚石,以便生产出高质量的金刚石工具.根据粉末冶金的特性,合金的硬度常常主要由其组分构成决定.本文将利用线性回归预测的方法,对节块合金胎体的硬度与合金主要成分之间的关系进行初步的探讨.

金刚石与金属(或合金)的结合界面分析

宋月清;康志君;高云

1999, 28(4): 404-408.

摘要 ( 20 )

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本文从晶体结构方面说明了金刚石化学性质稳定的原因,介绍了提高金刚石工具性能所采用的三种常用方法:金刚石表面金属化、金属基体改性和工艺改变方法.这三种方法起作用的机理可解释为由于强碳化物元素的加入,使得内界面张力系数的降低和发生晶界反应.从而改善了界面结合.另外,本文还介绍了当前金刚石工具的研究主要集中于微量合金元素特别是稀土元素的加入,这可改善金刚石工具综合性能.

化学气相沉积金刚石薄膜成核机理研究

杨国伟

1999, 28(4): 409.

摘要 ( 33 )

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本文综述了在化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石薄膜过程中非金刚石衬底表面金刚石成核机理研究进展.主要讨论了衬底表面缺陷诱导金刚石成核模型,指出最大原子团的存在决定了金刚石成核是否能够在衬底表面发生;分析了金刚石在非金刚石衬底成核时的过渡层问题,提出了过渡层存在机理;对于在等离子体CVD中的偏压增强金刚石成核效应,提出的负偏压离子流增强成核模型和正偏压电子流增强成核模型,较好地解释了相关的实验现象:在表面反应机理基础上发展的金刚石成核动力学模型发现,在金刚石成核早期,较大的碳浓度可以极大地提高金刚石成核密度这一重要的金刚石成核现象.

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