La-,3-Ga-,5-SiO-,14-構(gòu)型系列晶體的生長及性能研究.pdf

1、該論文通過大量的實(shí)驗(yàn)工作,采用提拉法過La<,3>Ga<,5>SiO<,14>(LGS)晶體及其同構(gòu)物A<,3>BGa<,3>Si<,2>O<,14>(A=Ga,Sr;B=Nb,Ta)系列晶體和La<,3-x>Re<,x>Ga<,5>SiO<,14>(Re=Eu<'3+>,Dy<'3+>,Ho<'3+>,Er<'3+>)晶體進(jìn)行了生長.研究了晶體結(jié)構(gòu),及其光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性能.主要內(nèi)容包括:研究了La<,3>Ga<,5>SiO<,14

2、>晶體斜肩和平肩的生長;表明按摩爾比La<,2>O<,3>:Ga<,2>O<,3>:SiO<,2>=30.10:50.60:19.30配料(即鎵稍過量),沿c軸方向籽晶生長,晶體容易生長且質(zhì)量較好;采用改進(jìn)的平肩生長工藝,生長出高質(zhì)量的晶體.用X-Ray粉末衍射對生長的LGS晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定,結(jié)果證明,生長的晶體為Ca<,3>Ga<,2>Ge<,4>O<,14>型單一相結(jié)構(gòu).利用DICVOL91程序,計(jì)算的晶胞的參數(shù)為:a=0.815

3、302±0.000162nm,c=0.508361±0.000175nm,V=0.29264nm<'3>.利用顯微拉曼光譜儀測量了LGS晶體不同散射幾何配置下的拉曼光譜.依據(jù)空間群理論和晶格動(dòng)力學(xué)理論,預(yù)測了La<,3>Ga<,5>SiO<,14>(LGS)晶體的簡正振動(dòng)模式和拉曼散射效率,分析了該晶體的結(jié)構(gòu)并討論了構(gòu)效關(guān)系,并采用拉曼光譜和分子軌道理論分析了LGS晶體具有較大的壓電性的原因,為摻雜改性和進(jìn)一步提高其性能提出了一些建議.

4、測定了SNGS和CNGS晶體的全部介電和壓電常數(shù)以及部分彈性常數(shù),發(fā)現(xiàn)CNGS晶體的壓電常數(shù)高于LGS晶體,晶體的相對介電常數(shù)隨溫度的變化很小,在高頻率的情況下,相對介電常數(shù)隨溫度的變化更小.該晶體有望成為一種高頻率下應(yīng)用的性能優(yōu)異的新型的壓電材料.LGS晶體具有很好的物理性能,例如良好的熱穩(wěn)定性,高的透過率等.因此又是一種很好的激光基質(zhì).在該晶體中摻入Er<'3+>、Eu<'3+>、Ho<'3+>、Dy<'3+>等稀土離子,生長出了高