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高均匀性高掺镁铌酸锂晶体的生长与表征

涂小牛 , 郑燕青 , 陈辉 , 孔海宽 , 忻隽 , 曾一明 , 施尔畏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01257

采用提拉法生长了高掺镁铌酸锂晶体, 并采用高温极化法使晶体单畴化. 为研究晶体的成分均匀性、光学均匀性及铁电畴均匀性, 采用光谱、激光干涉、电子探针、显微观察等表征手段测定与观察了晶体的紫外吸收边、OH吸收峰、折射率梯度Δn、晶体径向上的微观成分及晶体的铁电畴结构. 结果表明: 通过采用合适的生长组分和改进提拉法生长工艺获得了高质量的高掺镁铌酸锂晶体. 晶体的紫外吸收边位于308 nm附近, OH吸收峰位于高抗光损伤阈值特征峰2828 nm处, 光学均匀性达Δn< 5.11×10^-5. 在1200℃下通过外加电场极化获得了高均匀性且完全单畴的铁电畴结构.

关键词: 高掺镁铌酸锂晶体 , UV absorption edge , OH absorption peak , domain structure , optical homogeneity

Si₃N₄ 晶体的压电性能第一性原理研究

曾一明 , 郑燕青 , 忻隽 , 孔海宽 , 陈辉 , 涂小牛 , 施尔畏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00180

Si₃N₄是一种具有多种优越物化性能的多功能材料. 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算对Si₃N₄的高低温相(β、α)进行了对比研究. 对于α相, 计算得晶格常数 a =0.7678nm、 c =0.5566nm, 弹性刚度系数 c ₁₁ = 4.232×10¹¹N/m²、 c ₃₃ =4.615×10¹¹N/m²,压电应变常量 d ₃₃ =0.402pC/N;而对于β相, a =0.7536nm、 c =0.2874nm,弹性刚度系数 c ₁₁ =4.241×10¹¹N/m²、 c ₃₃ =5.599×10¹¹N/m²,压电应变常量则几乎为零. 分析表明Si₃N₄的α、β两相均为高硬高强材料, 这与其结构由四面体组成的网络架构有关. 而Si₃N₄高低温相的压电性能都很差, 特别是β相的压电系数几乎为零, 这与其结构的对称性有关, 高温相结构的对称性更高, 形变引起的离子位移响应抵消更多.

关键词: Si₃N₄ , piezoelectricity , first-principles , crystal structure

高均匀性高掺镁铌酸锂晶体的生长与表征

涂小牛 , 郑燕青 , 陈辉 , 孔海宽 , 忻隽 , 曾一明 , 施尔畏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01257

采用提拉法生长了高掺镁铌酸锂晶体,并采用高温极化法使晶体单畴化.为研究晶体的成分均匀性、光学均匀性及铁电畴均匀性,采用光谱、激光干涉、电子探针、显微观察等表征手段测定与观察了晶体的紫外吸收边、OH吸收峰、折射率梯度Δn、晶体径向上的微观成分及晶体的铁电畴结构.结果表明:通过采用合适的生长组分和改进提拉法生长工艺获得了高质量的高掺镁铌酸锂晶体.晶体的紫外吸收边位于308nm附近,OH吸收峰位于高抗光损伤阈值特征峰2828 nm处,光学均匀性达Δn<5011×10-5.在1200℃下通过外加电场极化获得了高均匀性且完全单畴的铁电畴结构.

关键词: 高掺镁铌酸锂晶体 , 紫外吸收边 , OH吸收峰 , 畴结构 , 光学均匀性

Si3N4晶体的压电性能第一性原理研究

曾一明 , 郑燕青 , 忻隽 , 孔海宽 , 陈辉 , 涂小牛 , 施尔畏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00180

Si3N4是一种具有多种优越物化性能的多功能材料.采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算对Si3N4的高低温相(β、α)进行了对比研究.对于d相,计算得晶格常数a=0.7678nm、c=0.5566nm,弹性刚度系数C11=4.232×1011N/m2、c33=4.615×1011N/m2,压电应变常量d33=0.402pC/N;而对于β相,a=0.7536nm、c=0.2874nm,弹性刚度系数c11=4.241×1011N/m2、C33=5.599×1011N/m2,压电应变常量则几乎为零.分析表明Si3N4的α、p两相均为高硬高强材料,这与其结构由四面体组成的网络架构有关.而Si3N4高低温相的压电性能都很差,特别是β相的压电系数几乎为零,这与其结构的对称性有关,高温相结构的对称性更高,形变引起的离子位移响应抵消更多.

关键词: Si3N4 , 压电性能 , 第一性原理 , 晶体结构

Sm∶YCOB晶体生长及吸收光谱表征

涂一帆 , 涂小牛 , 熊开南 , 郑燕青 , 高攀 , 施尔畏

人工晶体学报

采用熔体提拉法生长了高质量Sm3+掺杂YCa4O(BO3)3(YCOB)晶体.通过X射线粉末衍射、高分辨X射线衍射摇摆曲线、ICP-AES、吸收光谱等对晶体的性能进行了研究.发现生长的Sm∶ YCOB晶体与YCOB晶体具有相同的结构,结晶质量较好,半高宽可达31弧秒；5at％浓度掺杂时Sm3+在YCOB晶体中分凝系数为0.773；晶体在1400～1600 nm范围内有若干较强的吸收峰.

关键词: Sm∶YCOB晶体 , 提拉法 , 吸收光谱

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