鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體的生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、鈮酸鋰晶體(LiNbO<,3>)具有光折變效應(yīng)，可應(yīng)用于光全息存儲(chǔ)。本文中采用提拉法，系統(tǒng)生長(zhǎng)了沒(méi)有宏觀缺陷、光學(xué)均勻性較好的鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體。在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中，選擇了合適的工藝參數(shù)(溫度梯度、晶體生長(zhǎng)速度、晶體旋轉(zhuǎn)速度)，保持了平坦的固液界面，并最大程度地減小了溶質(zhì)分凝所造成的晶體成分不均勻性。熒光X射線測(cè)試結(jié)果表明，隨著摻鎂量的增加，鎂的有效分凝系數(shù)降低，錳的有效分凝系數(shù)變化不大，在l左右，而鐵的有效分凝系數(shù)略上升。差熱分析測(cè)試

2、結(jié)果表明，Mg：Mn：Fe：LiNbO<,3>晶體的居里溫度隨著摻鎂量的增加升高。晶體的極化溫度選擇在略高于居里溫度5～10℃，極化效果良好。 當(dāng)摻鎂量達(dá)到6m01％時(shí)，Mg：Mn：Fe：LiNbO<,3>晶體的OH<'->紅外振動(dòng)吸收峰由低摻鎂量的3482cm<'-1>移到3535cm<'-1>附近，說(shuō)明Mg<'2+>的摻雜濃度為6mol％時(shí)已經(jīng)達(dá)到閾值濃度。隨著摻鎂量的增加，Mg：Mn：Fe：LiNbO<,3>晶體紫外可見(jiàn)

3、吸收光譜的基礎(chǔ)吸收邊相對(duì)發(fā)生紫移，當(dāng)鎂的摻雜濃度達(dá)到閾值后，它的基礎(chǔ)吸收邊又發(fā)生相對(duì)紅移。 根據(jù)晶體的居里溫度測(cè)試結(jié)果、X射線粉末衍射圖、晶體的紅外光譜和紫外可見(jiàn)吸收光譜，分析了摻雜離子在晶體中的占位情況。鎂、錳和鐵三種摻雜離子進(jìn)入晶體后沒(méi)有新相生成，摻雜離子只能取代Li<'+>、Nb<,Li><'4+>或Nb<'3+>。錳和鐵在鎂未達(dá)到閾值之前占據(jù)鋰位，之后占據(jù)鈮位；鎂離子進(jìn)入晶體首先取代反位鈮Nb4<,Li><'4+>，到