氣相輸運(yùn)平衡制備不同組份LiNbO-,3-晶體.pdf

1、鈮酸鋰晶體的很多物理特征與其本身的組分和品格缺陷有著密切的關(guān)系。氣相輸運(yùn)平衡是改變鈮酸鋰晶體組分的一種實(shí)用，有效的方法。目前有關(guān)采用氣相輸運(yùn)平衡制備富鋰LiNbO3晶體的報(bào)道很多。但有關(guān)采用該技術(shù)制備同樣在集成光學(xué)領(lǐng)域有較大發(fā)展前景的缺鋰LiNbO3晶體的報(bào)道甚少。本論文在國內(nèi)外率先開展了該方面的研究工作，并取得了一些初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為進(jìn)一步的研究奠定了基礎(chǔ)。 本論文的主要工作包含以下四個(gè)方面： 1.以Li2CO3和Nb2

2、O5做為初始材料，將兩粉末按摩爾比為32mol％/68mol％進(jìn)行配比混合均勻。把混和粉末放入自制的模具壓制成型，在1000℃煅燒10小時(shí)，1100℃煅燒1小時(shí)，制備了內(nèi)徑為6cm，高為4cm的缺鋰兩相(LiNbO3+LiNb3O8)坩堝。 2.利用所制備的缺鋰相坩堝對(duì)1mm厚X-切和Z-切同成份LiNbO3晶片進(jìn)行了缺鋰氣相輸運(yùn)平衡實(shí)驗(yàn)，處理溫度固定在1100℃，處理時(shí)間為63-168h，從而制備了一系列缺鋰晶片。 3

3、.采用拉曼散射技術(shù)和吸收光譜學(xué)對(duì)所制備的樣品的Li組份進(jìn)行了表征。拉曼散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所有缺鋰樣品的153cm-1E(TO)聲子線寬較同成份晶體有不同程度的寬化。處理時(shí)間越長，寬化越明顯。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性說明熱處理后的晶片內(nèi)Li組份降低。紫外光吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面：處理后樣品的光學(xué)吸收邊(在吸收系數(shù)為20cm-1)較同成份晶體發(fā)生不同程度的紅移。處理時(shí)間越長，紅移越大，最大紅移可達(dá)約5nm。采用他人所報(bào)道的光子能量與Li組份關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)所有樣

4、品中的Li組份進(jìn)行了估算。對(duì)于所制備的X-切樣品，當(dāng)處理時(shí)間從63h升至168h，對(duì)應(yīng)的Li2O含量從48.35mol％降至47.74％(同成份X-切晶片為48.57mol％)。對(duì)于Z-切晶片，當(dāng)處理時(shí)間從88h升至168h，對(duì)應(yīng)的Li2O含量從48.07mol％降至47.50mol％(同成份Z-切晶片為48.54mol％)。吸收邊的估計(jì)誤差為0.3nm，對(duì)應(yīng)的Li2O含量精度為0.05mol％。 4.可見區(qū)吸收光譜表明，經(jīng)16