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2002年 第31卷 第5期
刊出日期：2002-10-15

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晶体生长溶液、熔体结构与生长基元

仲维卓;郑燕青;施尔畏;华素坤

2002, 31(5):  425-431. 

摘要 ( 23 )   PDF (212KB) ( 31 )  

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根据喇曼光谱、红外光谱测试了晶体生长的水溶液、溶剂和熔体的结构,并且在水热条件下进行了外加直流电场的实验,证实了晶体生长基元为负离子配位多面体,在不同的温度和溶液浓度条件下,负离子配位多面体相互联结成不同结构形式和不同维度的生长基元(聚集体),不同维度的生长基元往晶体各个面族上的叠合速率是各不相同的,表现在同一种晶体在不同的生长条件下,其结晶形态可以各不相同,由此进一步阐述了负离子配位多面体生长基元理论模型的合理性.

助熔剂法生长CaLa2B10O19晶体

万松明;傅佩珍;吴以成;王俊新;郑峰;官向国;周惠琼;陈创天

2002, 31(5):  432-435. 

摘要 ( 33 )   PDF (165KB) ( 36 )  

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本文通过X射线衍射(XRD)分析、差热分析(DTA)和化学分析研究了CaLa2B10O19(LCB)晶体中的包裹体及在晶体生长过程中包裹体产生的原因.说明了包裹体的主要成份是LaB3O6,高温溶液中B2O3的挥发是造成包裹体产生的主要原因.为消除包裹体的产生,选择了合适的助溶剂,分别以100mol; CaB4O7和50mol; B2O3和150mol; CaB4O7为助溶剂生长出了一定尺寸、光学质量较高的LCB晶体.

常温下脉冲激光沉积氮化硼薄膜研究

王金斌;张灿云;钟向丽;杨国伟

2002, 31(5):  436-439. 

摘要 ( 33 )   PDF (144KB) ( 24 )  

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由于氮化硼特别是立方氮化硼(c-BN)的独特性质和广泛的应用前景,一直受到材料研究工作者的广泛关注.本研究利用脉冲激光在室温下沉积出立方氮化硼薄膜,傅立叶变换红外光谱和X射线衍射分析表明在所制备的氮化硼薄膜中,立方相的含量很高;同时,该研究还观察到了氮化硼的另一种高压相-爆炸结构氮化硼(Explosive-BN,E-BN).本研究同时还讨论了氮化硼薄膜生长的原理.

快速生长KDP晶体的光学性质研究

孙洵;许心光;王正平;王圣来;李毅平;顾庆天;房昌水;高樟寿

2002, 31(5):  440-444. 

摘要 ( 27 )   PDF (171KB) ( 34 )  

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本文研究了快速生长的KDP晶体光学性质,结果表明快速生长的KDP晶体的光学性质低于传统降温法生长的晶体,原料中阴离子杂质的存在是造成这一结果的主要原因,确保快速生长晶体质量的首要条件是提高原料的纯度.

钨酸铅晶体中痕量杂质元素的分布特征及其对晶体性能的影响

任国浩;沈定中;王绍华;倪海洪;蔡晓琳

2002, 31(5):  445-450. 

摘要 ( 28 )   PDF (184KB) ( 29 )  

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利用GDMS分别测试了用Bridgman方法生长的十个全尺寸钨酸铅晶体顶、底两端的杂质含量,发现在PWO晶体中,K、Na、Mo、As、Y等杂质元素富集于晶体的顶部,具有分凝系数小于1 的特征.Ca和Ba杂质则富集于晶体的底部,具有分凝系数大于1 的特征,Al、Si、Cu等杂质的分布缺乏明显的规律性.这些杂质主要来源于生长晶体时所使用的WO3原料.根据掺杂实验,认为K、Na、Mo、As等是影响PWO闪烁性能的有害杂质,Ca和Ba是无害杂质,Y是有益杂质,Al、Si、Cu等杂质的行为尚不明确.

R面、C面蓝宝石上生长的InGaN多层量子点的发光性质研究

李昱峰;陈振;韩培德;王占国

2002, 31(5):  451-455. 

摘要 ( 24 )   PDF (167KB) ( 21 )  

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采用表面钝化和MOCVD低温生长在蓝宝石(0001)面(即C面)和蓝宝石(1102)面(即R面)上形成了InGaN量子点,并构成了该量子点的多层结构.原子力显微镜测试的结果表明单层InGaN量子点平均宽约40nm,高约15nm;而多层量子点上层的量子点则比单层的InGaN量子点大.R面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点和C面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点相比,其PL谱不仅强度高,而且没有多峰结构.这是由于在C面蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN多层量子点沿生长方向[0001]存在较强的内建电场,而在R面蓝宝石衬底上得到的多层量子点沿着生长方向[1120]没有内建电场.InGaN量子点变温光致发光(PL)谱研究发现量子点相关的峰有快速红移现象,这是量子点系统所特有的PL谱特征.用在R面蓝宝石上生长的InGaN量子点作有源层有望避免内建电场的影响,得到高量子效率且发光波长稳定的发光器件.

YAP晶体变色现象的研究

李涛;赵广军;何晓明;徐军;潘守夔

2002, 31(5):  456-459. 

摘要 ( 23 )   PDF (141KB) ( 22 )  

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YAlO3(YAP)晶体具有优良的物理和化学性能,在许多方面都有广泛的应用前景.我们在对闪烁晶体Ce∶YAP的研究过程中,发现了YAP晶体的变色现象.本文利用晶体透过谱对其颜色的变化进行了研究.不同的退火气氛及不同的掺杂成份对晶体颜色有较大影响,H2气氛退火或掺杂Ce元素使晶体颜色变浅,而在空气中退火或掺杂Yb元素则使晶体颜色加深.针对这一变色现象,我们认为是在晶体生长过程由于电荷补偿的需要而产生的O-心的吸收作用导致的.不同的O-心浓度其吸收作用不同,从而使晶体在400nm附近的透过率发生变化.采用这一模型可以对晶体颜色的变化及不同退火条件和掺杂元素的影响作出合理的解释.

掺镧钨酸铅晶体缺陷的理论研究

姚明珍;顾牡

2002, 31(5):  460-463. 

摘要 ( 36 )   PDF (149KB) ( 29 )  

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采用基于密度泛函理论的相对论性离散变分和嵌入团簇方法计算了掺镧PbWO4晶体中相对缺陷的电子态密度分布,并讨论了相关缺陷的电荷补偿机制.发现VPb是掺镧钨酸铅晶体中主要的电荷补偿方式.缺陷态LaPb+VPb的态密度分布以及其激发能的计算结果表明:掺镧晶体不会引起420nm和350nm的吸收,改善了PbWO4晶体中的两个本征吸收带.掺杂后晶体中O2p→W5d的跃迁能量为3.98eV.

1.55μm波长发光的自组织InAs量子点生长

澜清;周大勇;孔云川;边历峰;苗振华;江德生;牛智川;封松林

2002, 31(5):  464-467. 

摘要 ( 25 )   PDF (143KB) ( 119 )  

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通过引入较长停顿时间,采用分子束外延循环生长方法在350℃低温获得了一种横向聚合的InAs自组织量子点,在荧光光谱中观察到1.55μm波长的发光峰. 通过AFM和PL谱的联合研究,表明此低温循环生长方法有利于在长波长发光的量子点的形成.

Fe-25Al铝化物的电子结构及其本质脆性

范润华;尹衍升;毕见强;龚红宇

2002, 31(5):  468-471. 

摘要 ( 20 )   PDF (123KB) ( 19 )  

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铁铝金属间化合物是一类具有良好应用前景的新型材料,但室温脆性影响了其进一步应用.本文基于Fe-25Al各种物相的晶体结构和实际原子占位,运用固体与分子经验电子理论(EET)建立起Fe-25Al各相的价电子结构.通过比较不同相结构的价电子结构参数,对Fe3Al的室温脆性进行了阐述.认为较少的晶格电子、键络分布不均匀使Fe3Al具有本质脆性,添加固溶组元可以改变价电子结构参数从而改善强度和韧性.

掺杂VO2薄膜的相变机理和光电特性研究

徐时清;赵康;马红萍;谷臣清;姜中宏

2002, 31(5):  472-477. 

摘要 ( 29 )   PDF (183KB) ( 25 )  

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本文采用V2O5粉和MoO3粉为原料,通过无机溶胶-凝胶法制备掺Mo6+的VO2薄膜.实验采用XRD和XPS等研究手段,对掺杂薄膜的物相组成、价态、相变温度、电阻突变量级和相变前后的光透过率进行了测试.结果发现:所制备的掺杂薄膜其主要成份是VO2,掺入的MoO3结构未发生改变,掺杂薄膜随MoO3含量的增加其相变温度明显下降,但其电阻突变量级和光透过率的突变量亦随之降低,其中,电阻突变量级的下降趋势更显著,不过只要MoO3掺杂量不高于5;时,掺杂薄膜的电阻突变仍可保持2个量级以上,而且红外光透过率的突变量仍保持较高.分析认为,薄膜中掺入的MoO3与VO2可以互溶,从而可作为施主组元降低VO2能带结构中的禁带宽度,改变其光电特性.

用于二极管泵浦的Nd∶YAG激光器上的光学薄膜

雷亚贵

2002, 31(5):  478-480. 

摘要 ( 14 )   PDF (101KB) ( 26 )  

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本文主要阐述对二极管泵浦的Nd∶YAG激光器中所用到的两种光学薄膜的设计:一端对808nmHT(高透),1064nmHR(高反);另一端对808nmHR,1064nmAR(增透).所设计的膜采用光控法镀制,结果满足客户使用要求.

Fe-Ti-N薄膜的结构和性能研究

李丹;顾有松;常香荣;李福燊;乔利杰;田中卓

2002, 31(5):  481-485. 

摘要 ( 23 )   PDF (189KB) ( 24 )  

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Fe-Ti-N薄膜在高溅射功率900W下用RF磁控溅射方法制备,膜厚为630～780nm.当氮含量在Fe-Ti(3.9at.;)-N(8.8at.;) 和 Fe-Ti(3.3at.;)-N(13.5at.;)范围内,薄膜由α′和Ti2N沉淀组成,4πMs超过纯铁,最高可达2.38T;而 Hc下降为89A/m,可以满足针对10Gb/in2高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要.

枝晶研究的发展现状

黄琼;赵珊茸

2002, 31(5):  486-489. 

摘要 ( 41 )   PDF (110KB) ( 37 )  

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本文主要介绍了枝晶研究的发展现状,主要包括枝晶形貌研究和生长理论研究两个方面.枝晶形貌方面:对生长形态选择问题,比较符合实际的解是"最大质量沉积速率"选择规律;枝晶分枝程度与过冷度和晶体对称性有关,分枝反映晶体的对称性.生长理论方面主要介绍三种生长模型:Zener近似因子模型,扩散限制聚集(DLA)模型和成核限制聚集(NLA)模型.并探讨了需进一步研究的两个方面:具对称结构的枝晶的生长机理和枝晶形貌的统一规范化描述.

钼酸钆晶体的高温喇曼光谱

孙会芳;袁清习;侯怀宇;潘守夔

2002, 31(5):  490-493. 

摘要 ( 25 )   PDF (144KB) ( 24 )  

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对提拉法生长的钼酸钆晶体进行了从常温(25℃)到高温(1127℃)的喇曼光谱测试和分析,由实验得出:随着温度的不断升高,晶体的喇曼谱峰向低频移动(159℃相变点除外),且总的趋势是向一起靠拢,位置相近的谱峰合并或趋于合并,这说明随着温度的升高晶体结构不断变化-晶体中三种MoO4四面体的结构逐渐趋于一致.用经验关系式υ(cm-1)=32895exp(-2.073r),由实验测得的晶体在不同温度下的喇曼伸缩振动频率值估算了相应温度下晶体中MoO4四面体的Mo-O键的键长值,明显看出,随着温度的升高,各不同的四面体的键长值趋于一致,从而定量估算出晶体结构随温度的变化情况.

Mg1-xNaxB2的结构和超导特性研究

王银顺;郑志远;于威

2002, 31(5):  494-496. 

摘要 ( 18 )   PDF (97KB) ( 30 )  

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在Ar气保护条件下,采用烧结扩散反应法制备了不同钠含量的Mg1-xNaxB2块状样品.用X射线衍射及SQUID磁强计对样品进行了分析.X射线衍射检测结果表明样品中除了MgO杂相之外,主要为晶态MgB2物相.SQUID测量结果表明:钠的掺入仅使MgB2超导转变温度稍有降低.同时发现在样品的烧制过程中,多于化学计量比的Mg粉并没有影响到超导的转变温度及转变温度的宽度.

甲酸钠单晶及其复盐的研究综述

苏静;于锡玲;孙大亮;殷绍唐

2002, 31(5):  497-502. 

摘要 ( 48 )   PDF (219KB) ( 21 )  

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综述了甲酸钠单晶(SFA)及其复盐一水甲酸锂钠(LSFM),甲酸钠镉(SCF)等晶体的主要研究成果,指出它们的非线性光学性能具有很大的应用价值,并对其今后的研究工作提出建议.

极性晶体电气石颗粒的电极性观察

冀志江;金宗哲;梁金生;王静;颜学武

2002, 31(5):  503-508. 

摘要 ( 63 )   PDF (225KB) ( 29 )  

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利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPA)、浮选烘干等手段研究了黑色电气石粉体的带电性质.从电气石粉体的扫描电镜照片中发现,电气石颗粒间存在吸引与排斥;在电子探针研究中,首次直接观察到了电气石颗粒的自发极化产生的电极性.电子束轰击电气石微米颗粒后的显微照片中,轰击区域呈现半明半暗形貌,这种形貌反映了电气石颗粒自发极化的存在.并讨论了电气石颗粒表面电场.

高档宝石晶体的水热法生长、宝石学特征及其发展前景--刚玉类和绿柱石类宝石晶体

周卫宁;张昌龙;陈振强;张戈;沈鸿元

2002, 31(5):  509-515. 

摘要 ( 33 )   PDF (232KB) ( 36 )  

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本文从我们对绿柱石类和刚玉类高档宝石晶体的合成工艺出发,系统总结了该类晶体的水热法生长研究现状和发展,对主要宝石学特点进行了对比研究,分析了当前我国宝石研究领域存在的问题,指出今后应加大研究力度和科研经费的投入,扩大水热法生长晶体的研究范围.

大尺寸光学级铌酸锂晶体生长及检测方法

徐斌;夏宗仁;李春忠;崔坤;叶士明;章春林

2002, 31(5):  516-519. 

摘要 ( 46 )   PDF (123KB) ( 55 )  

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本文着重介绍了大尺寸光学级铌酸锂晶体生长方法,实验中采用中频感应加热方式,利用下电子秤自动控制系统,自制热场.成功地解决了以往生长大尺寸铌酸锂晶体时易出现的晶体头部有汽泡,易开裂,生长过程中多晶等难题,生长出了80mm×60mm的优质光学级铌酸锂晶体.并对晶体的消光比、锥光图、居里温度、透过率、抗激光损伤阈值等性能指标进行了测试,得出了相关的结果.