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2000年 第29卷 第4期
刊出日期：2000-04-15

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高质量Yb3+∶CS-FAP激光晶体的生长

赵志伟;邓佩珍;陈伟;徐军;赵广军;杨培志;干福熹

2000, 29(4):  305-309. 

摘要 ( 27 )   PDF (205KB) ( 42 )  

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本文进行了Yb3+∶FAP与Yb3+∶YAG的对比分析,指出了在激光核聚变领域中Yb3+∶FAP是很有希望的增益介质,针对Yb3+∶FAP吸收光谱宽度很小(4nm)对泵浦源要求苛刻,采用Yb3+∶CS-FAP即以部分Sr2+代替Ca2+造成Yb3+周围环境多样性增加、增加谱宽.参考分析了Ca3(PO4)2-CaF2体系的相图,推测出生长CS-FAP晶体的配料区间,给出了生长晶体的原料制备方法,采用氮气流动、白宝石片封闭保温罩的观察孔和观察窗上贴石英片相结合有效地缓解了在晶体生长过程中组分挥发、开裂、以及氟化物腐蚀窗口等一系列问题.生长工艺参数为:提拉速度1～3mm/h,旋转速度10～20r/min,在流量为20ml/min的流动N2中生长,采用尺寸为60×40mm的Ir坩埚进行生长,线圈尺寸为内径130mm×130mm×8圈,外径155mm×95mm×6圈.得到了尺寸为10mm×20mm的高质量晶体.用X射线粉末衍射分析证明所生长的晶体结构正确.

Nd3+∶Gd0.2Y0.8Al3(BO3)4激光晶体的研究

涂朝阳;李坚富;邱闽旺;罗遵度;J.J.Romero;J.Garcia Sole

2000, 29(4):  310-314. 

摘要 ( 31 )   PDF (193KB) ( 24 )  

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测定了Nd3+∶Gd 0.2Y0.8Al3(BO3)4-K2MO3O10-B2O3生长体系的生长温度曲线,生长出尺寸达32mm的Nd3+∶Gd0.2Y0.8Al3(BO3)4激光晶体,并从中切割出尺寸为4mm×5mm×6mm的优质激光器件,采用钛宝石模拟LD泵浦,在1.06μm处得到48mW的激光输出,激光阈值17mW,光-光转换效率为20;.

蓝紫光倍频材料硫氰酸汞镉晶体生长动力学和机理的研究

程振祥;于锡玲;张树君;孙大亮;钟真武;袁多荣

2000, 29(4):  315-319. 

摘要 ( 34 )   PDF (183KB) ( 20 )  

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利用倒置相差显微镜观察了用于蓝紫光倍频的硫氰酸汞镉晶体(CdHg(SCN)4)在3;的KCl溶液中的生长形貌:在(100)面上呈现为生长直线台阶列,在锥面上呈现生长丘.在溶液循环流动的情况下测量了晶体的生长速率,发现晶体在过饱和度低于2.5;时不生长.计算了晶体不同面的界面相变熵因子.通过三者综合分析得到晶体为多二维成核生长机制.

GdCOB晶体的坩埚下降法生长

钟真武;罗军;范世(马山豆);钱国兴;林雅芳;孙仁英

2000, 29(4):  320-324. 

摘要 ( 28 )   PDF (165KB) ( 33 )  

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本文报道了非线性光学晶体Ca4GdO(BO3)3(GdCOB)的垂直Bridgman法生长.已获得直径25mm的高质量单晶.生长界面处的纵向温度梯度维持在30～40℃/cm,生长速度0.2～0.8mm/h.GdCOB晶体为二维成核的层状生长机制,易出现(111)及(20)解理面.讨论了影响生长的因素.保证原料配比准确和混料充分,减小温度波动和测温误差等是成功生长GdCOB晶体的重要因素.

一种全新的非线性光学材料-金属有机配合物硫氰酸汞镉合乙二醇一甲醚(GCMTC)

周梅;郭世义;许东

2000, 29(4):  325-328. 

摘要 ( 28 )   PDF (147KB) ( 30 )  

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本文报道了在水和乙二醇-甲醚体积比为1∶1的混合液中,用低温溶液法生长出金属有机配合物型非线性光学晶体硫氰酸汞镉合乙二醇一甲醚(GCMTC)晶体.该晶体具有较强的粉末倍频效应,用半定量的方法测定了其SHG强度约为尿素的10倍.透光范围为366～2770nm,比氰酸汞镉(CMTC)紫移了14nm.具有较稳定的物理化学性能.是一种具有潜在的应用前景的非线性光学晶体.

PbWO4晶体中的生长层研究

任国浩;沈定中;倪海洪;蔡晓琳;刘光煜;殷之文

2000, 29(4):  329-334. 

摘要 ( 32 )   PDF (215KB) ( 32 )  

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利用光学显微镜和电子探针研究了存在于钨酸铅晶体中的生长层,确定这些生长层的成分为固体的铂金颗粒.根据对PbO和WO3原料所做的GDMS分析结果,排除了这些铂金颗粒来自原料的可能性,而是认为它们来自生长晶体所用的铂金坩埚.并在此基础上提出,PbO-WO3熔体在高温下对铂金坩埚的熔蚀和溶解为生长层的形成提供了物质基础,但由于停电、停降或温度波动而导致固液界面的暂时静止则为熔体中铂金的析出和沉降提供了机会和场所.为抑制生长层的出现,建议在生长过程中适当降低液相区的温度或适当缩短晶体的生长周期.

Au3Ag合金的快速凝固及晶体生长过程的分子动力学模拟

王丽;边秀房;李辉

2000, 29(4):  335-341. 

摘要 ( 30 )   PDF (211KB) ( 23 )  

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采用常温、常压分子动力学模拟技术,研究了液态Au3Ag合金在不同冷却条件下形成晶体及非晶的过程.模型采用EAM作用势,计算了不同温度,不同冷却条件下的偶分布函数及非晶转变温度;分析了不同冷却条件下体系的相变热力学及动力学过程;最后采用液固两层构型法,描述了晶体的生长过程.

四硼酸铅晶体生长及特性研究

王俊新;傅佩珍;吴以成;郭范

2000, 29(4):  342-345. 

摘要 ( 26 )   PDF (111KB) ( 26 )  

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本文采用熔体法生长出四硼酸铅透明大单晶,最大尺寸为54mm×46mm×10mm.对它的结晶学特性进行了研究,晶体形态为沿a-c晶面延伸的厚板状;晶体的质量与生长时引晶方向有关,当(010)晶面平行于液面时,晶体生长均匀,缺陷减少.该晶体的莫氏硬度为8～8.5,化学性能稳定.晶体生长时无挥发物产生,因而减少其对环境的污染.本文测试了PbB4O7晶体的熔点、透光性、热扩散物理性质,并首次定性测试了它的非线性光学性能,其倍频信号强度与KDP相当.

Cr3+∶LiSr0.8Ca0.2AlF6晶体生长及其激光特性

陶德节;杭寅;王爱华;魏世道;韩奇阳;冯朝鲜;戴根发;王亚峰;胡欢陵;徐瑶;房晓俊;许祖彦

2000, 29(4):  346-349. 

摘要 ( 23 )   PDF (167KB) ( 24 )  

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在国内首次用提拉法成功地生长出大尺寸改性的Cr∶LiSAF晶体Cr3+∶LiSr0.8Ca0.2AlF6,晶体毛坯尺寸达25mm×130mm.测量了该晶体在室温下的吸收及发射光谱,并实现了其闪光灯泵浦条件下的激光运转.单灯泵浦最大输出能量5.2J,激光阈值35.7J.

用提拉法生长的GdCa4O(BO3)3晶体的结构缺陷研究

张树君;张吉果;程振祥;韩建儒;陈焕矗

2000, 29(4):  350-354. 

摘要 ( 38 )   PDF (223KB) ( 30 )  

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利用相衬显微镜结合化学腐蚀法,进行了沿 010 方向提拉生长的GdCa4O(BO3)3(GdCOB)晶体中的缺陷观察.发现位错是 010 方向生长的晶体中的重要缺陷.在不同方向的晶体切片上观察了螺位错和刃位错蚀坑,位错塞积,平底蚀坑及尖底蚀坑.位错密度随晶体长度的变化而变化.在晶体的尾部观测到位错密度为103/cm2,而在晶体的初始部位位错密度很低,只有40/cm2.在晶体的X,Z及 401 方向的切片的正反两面观察到的位错蚀坑现象完全不同,可以认为GdCOB晶体为单畴极性晶体,自发极化方向沿z轴方向.

LiNdP4O12晶体的生长缺陷

刘希玲;牟其善;彭祖建;张杰;马长勤;路庆明;王绪宁;田玉莲

2000, 29(4):  355-359. 

摘要 ( 21 )   PDF (225KB) ( 29 )  

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LiNdP4O12(LNP)晶体是一种新型的激光材料.本文报道了用同步辐射X射线白光形貌术和光学显微法研究由助熔剂籽晶旋转法生长的LNP晶体的生长缺陷,观察到了圆形生长台阶及精细的系列台阶结构,对晶体中的包裹物和位错缺陷等进行了详细的观察描述,还发现了一种比较奇特的腐蚀沟槽,分析了这种腐蚀沟槽的形成机理及各种缺陷的成因和克服办法.

KTiOAsO4晶体的铁电畴与位错的多种实验方法研究

牟其善;刘希玲;李可;官文栎;程传福;马长勤;王绪宁;路庆明

2000, 29(4):  360-363. 

摘要 ( 35 )   PDF (160KB) ( 29 )  

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利用原子力显微镜,同步辐射X射线形貌术和化学腐蚀光学显微等方法深入研究了KTiOAsO4晶体缺陷中的铁电畴和位错.首次用原子力显微镜给出了用两种腐蚀剂腐蚀过的KTA晶体表面的铁电畴和位错蚀坑的照片及定量信息,如发现铁电畴的明区要高于暗区,且两者的粗糙度明显不同.这为研究各种晶体的生长缺陷开辟了一条新的途径.

半磁性半导体Zn1-xMnxSe(0.001≤x≤0.010)光学吸收双稳态开关特性的研究

景玉梅

2000, 29(4):  364-366. 

摘要 ( 20 )   PDF (99KB) ( 19 )  

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本文研究了半磁性半导体Zn1-xMnxSe(0.001≤x≤0.010)的光学吸收双稳态开关特性与Mn2+浓度的关系.对于x=0.001的样品开关时间可达0.3ns.用一个光学吸收褪色模型分析解释了这个光学吸收双稳态开关时间和Mn2+浓度之间的关系.

Tm3+在YAG中荧光的温度效应

王燕;常勇;殷绍唐;王晓光;曹余惠

2000, 29(4):  367-371. 

摘要 ( 24 )   PDF (160KB) ( 21 )  

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本文测量了Tm3+离子在YAG中不同温度下的荧光光谱.研究了Tm3+离子3F43H6跃迁5870cm-1谱线的热加宽以及谱线位移.并利用晶格振动(声子)和离子间的相互作用进行了解释.结果表明:谱线的温度加宽主要是由于Raman双声子过程,谱线位移是由于发射和重吸收虚声子造成的.

铈系列双掺LiNbO3晶体光折变效应的研究

赵业权;王锐;王军;赵朝中

2000, 29(4):  372-375. 

摘要 ( 29 )   PDF (139KB) ( 27 )  

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在Ce:LiNbO3中掺进Mn2O3、Eu2O3和Fe2O3生长Ce:LiNbO3,Ce:Mn:LiNbO3,Ce:Eu:LiNbO3和Ce:Fe:LiNbO3晶体,并对晶体进行了氧化还原处理.以二波耦合光路测试晶体的指数增益系数.推导有效载流子浓度的计算式,并且测算了有效载流子浓度的数值.指数增益系数和有效载流子浓度是衡量晶体光折变性能的重要参数.铈系列双掺LiNbO3晶体具有优良的光折变性能.

电光晶体硒酸氢铷过饱和溶液的成核研究

陈建中;郭飞云;庄乃锋;林树坤

2000, 29(4):  376-380. 

摘要 ( 21 )   PDF (158KB) ( 27 )  

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本文对硒酸氢铷(RbHSeO4,RHSe)晶体生长过饱和溶液的均匀成核过程进行了初步的研究.通过动态目视法测量RHSe过饱和溶液的诱导期,讨论过饱和比、温度对诱导期的影响,并根据经典均匀成核理论计算不同温度下的晶体表面张力、成核自由能和临界成核半径,为探讨RHSe单晶的水溶液生长的较佳条件提供依据.

大直径直拉硅单晶炉热场的改造及数值模拟

任丙彦;刘彩池;张志成;郝秋艳

2000, 29(4):  381-385. 

摘要 ( 39 )   PDF (167KB) ( 42 )  

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为了降低大直径硅单晶生长过程中氧的引入,对常规的406mm(16英寸)热场进行了改造.设计了以矮加热器为核心的复合式加热器系统,使晶体生长过程中熔体热对流减小.通过对热场的数值模拟计算,分析了热场的温度分布,发现熔体的纵向温度梯度下降,熔体热对流减小,硅单晶中氧含量降低.

人造金刚石晶体生长的微观机制

尹龙卫;李木森;孙东升;郝兆印;程开甲

2000, 29(4):  386-389. 

摘要 ( 32 )   PDF (166KB) ( 34 )  

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本文以FeNi合金作为触媒,以石墨为碳源,在高温高压下合成了粒度为0.5mm～0.7mm的金刚石单晶.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同生长阶段的金刚石的表面和内部截面的形貌进行了微观观察和分析.结果表明,金刚石晶面以片层机制长大,生长孪晶在金刚石长大过程中出现.在孪晶中发现许多呈六角形的可能与被输送到生长孪晶的碳原子有关的亚颗粒.

HFCVD金刚石膜的形貌对红外透射率的影响

宋贵宏;宫骏;孙超;黄荣芳;闻立时

2000, 29(4):  390-393. 

摘要 ( 27 )   PDF (141KB) ( 26 )  

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本文测量HFCVD生长的金刚石膜的红外透射率.结果表明,膜中的缺陷、杂质和非金刚石相在透射谱中产生吸收带;膜表面的粗糙度和组织形貌对透射率有较大的影响.形核表面面对红外光源时,由于减少表面散射而透射率较高;定向或高取向膜的透射率高于混杂取向膜的透射率,表明晶格取向和晶界分布影响膜的透射性能.

人造金刚石晶体中微观杂质的TEM分析

尹龙卫;邹增大;李木森;孙东升;郑培智;郝兆印

2000, 29(4):  394-398. 

摘要 ( 30 )   PDF (179KB) ( 33 )  

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本文成功地利用透射电子显微术探讨了高温高压条件下于Fe-Ni-C系统中生长的人造金刚石单晶内部的微观杂质.分析了金刚石晶体中杂质的微观结构、化学成分组成、晶体结构及其可能形成的原因.研究结果表明,金刚石晶体中微观杂质与原材料、传压介质和高温高压过程密切相关,主要由面心立方(FeNi)23C6,正交结构的FeSi2,面心立方SiC和非晶态石墨组成.

Yb∶YAG晶体的生长缺陷及位错走向

杨培志;邓佩珍;殷之文;田玉莲

2000, 29(4):  399-403. 

摘要 ( 34 )   PDF (169KB) ( 27 )  

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用同步辐射透射白光形貌相和应力双折射法研究了沿<111>方向生长的Yb∶YAG晶体的生长缺陷、晶体中的位错起源和走向.Yb∶YAG晶体中的生长缺陷主要有:生长条纹、核心和位错等.晶体中的位错主要起源于籽晶、杂质粒子以及生长初期的晶种和固液界面处位错成核.位错的走向垂直于生长界面,符合能量最低原理.采用凸界面生长工艺可以有效的消除晶体中的位错.