不同pH值下ZTS晶體微觀生長動力學和生長質(zhì)量的研究.pdf

1、硫脲硫酸鋅晶體({Zn()[NH CS22]43 SO}，即ZTS晶體）作為金屬有機配合物類型的非線性光學晶體的典型代表，具有非線性光學系數(shù)高、光透過范圍寬、激光損傷閾值高和角度靈敏性低等性能優(yōu)點。另外，ZTS晶體的物理化學性能比較穩(wěn)定、機械強度高且易于合成，因此，ZTS晶體的生長和制備過程越來越受到人們的重視。
　　目前，國內(nèi)外學者對ZTS晶體的研究主要集中在添加劑對晶體光學性能、晶體質(zhì)量以及添加劑對晶體宏觀生長速度的影響方面，

2、而對ZTS晶體微觀生長動力學方面的研究較少，特別是通過光學顯微鏡觀測不同pH值溶液和不同溶液供應速度下ZTS晶體（100）面的臺階平均推移速率，以及與此相關的臺階生長動力學的研究還未見相關報道，而這種微觀生長動力學的研究可以指導宏觀晶體的生長。有鑒于此，本課題對ZTS晶體在不同條件下臺階生長動力學和生長質(zhì)量進行研究，主要內(nèi)容和結論如下：
　　①對不同pH值溶液中ZTS晶體的溶解度進行測定并繪制出溶解度曲線，發(fā)現(xiàn)ZTS晶體的溶解度隨

3、著溫度的升高而逐漸增大，但是溶解度溫度系數(shù)較??；在相同溫度下（特別是高溫下），pH值對ZTS晶體的溶解度幾乎沒有影響。
　?、诓煌?pH值下（4.2、4.9、5.5）ZTS溶液亞穩(wěn)區(qū)寬度的測定結果表明：與未改變?nèi)芤簆H值（pH=4.9）相比，ZTS溶液的pH值無論是調(diào)高還是調(diào)低，ZTS溶液的亞穩(wěn)區(qū)寬度都會變寬，并且同一pH值下，隨著溫度的升高，溶液的亞穩(wěn)區(qū)寬度也會隨之增大。
　?、劾霉鈱W顯微鏡對不同條件下ZTS晶體（100

4、）面臺階平均推移速率的變化進行研究。從臺階平均推移速率V隨pH值的變化曲線上分析得到：在pH=4.2時臺階平均推移速率達到最大；從純ZTS溶液（pH=4.9）中臺階平均推移速率V隨過飽和度σ的變化曲線可以確定：ZTS晶體存在的過飽和生長死區(qū)σd=2％和臨界過飽和度σ*=4%，并計算出不同過飽和度階段臺階動力學系數(shù)β1和生長單元相互融合的活化能E。
　?、芨鶕?jù)不同pH值溶液中臺階平均推移速率V隨過飽和度σ的變化曲線，計算出不同pH值