錳鐵鈮酸鋰晶體的生長及光折變各向異性研究.pdf

1、本論文采用提拉法生長了一系列不同直徑同成分的Fe：Mn：LiNbO3晶體,即[Li]/[Nb]比為0.946, Fe(0.075wt%)：Mn(0.012wt%)：LiNbO3晶體并對其進行了氧化還原處理。研究了Fe：Mn：LiNbO3晶體的本征缺陷、摻雜離子在晶體中的占位及對晶體全息存儲性能的影響,同時研究了不同的切割方向?qū)w光折變性能的改變。X-射線衍射結(jié)果表明,錳鐵鈮酸鋰晶體仍然保持LiNbO3晶體原有的晶格結(jié)構(gòu),說明摻雜離子以

2、取代Li或Nb的方式進入晶體。晶格常數(shù)比純同成分鈮酸鋰晶體稍大,但由于摻雜離子與被取代離子的半徑不同,衍射峰的強度發(fā)生了改變。通過紅外光譜和紫外可見吸收光譜的分析,確定了雜質(zhì)離子Fe和Mn在晶體中的占位情況,晶體中摻雜的錳鐵離子占據(jù)正常的Li位,這樣FeLi2+和FeLi+ ,MnLi2+和Mn(Li)3+缺陷出現(xiàn),而由Li空位進行電荷補償,由于Fe2+/Fe3+和Mn2+/Mn3+極化能力均大于Li+,從而使得O2-的極化程度增加,其

3、電子云變形性增大,電躍遷所需的能量會降低,引起吸收邊紅移。差熱分析測試結(jié)果表明：隨著晶體生長過程中Li的損失,樣品的居里溫度降低,但并不成嚴格的線性關(guān)系。測試了不同切割方向錳鐵鈮酸鋰晶體的體全息存儲性能,包括衍射效率、響應(yīng)時間、擦除時間等,發(fā)現(xiàn)晶體的不同切割方向以及晶體的氧化還原狀態(tài)都影響晶體的體全息存儲性能：按倍頻角度45度角切割,晶體的衍射效率下降,響應(yīng)時間縮短,動態(tài)范圍、靈敏度增加；而按c軸切割的Y面晶體,衍射效率明顯增強,響應(yīng)時