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近化学计量比铌酸锂晶体的生长及性质研究

作　者: 姚淑华
导　师: 胡小波；王继扬
学　校: 山东大学
专　业: 材料学
关键词: 铌酸锂 近化学计量比铌酸锂晶体 晶体生长 组分测定
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


铌酸锂晶体是一种集非线性、电光、压电、光弹、光折变、自倍频等功能于一体的功能晶体。由于能用提拉法生长出大尺寸同成分组分铌酸锂晶体，而且易加工，因此，铌酸锂晶体是一种有广泛应用前景的重要功能材料。化学计量比铌酸锂晶体近年来引起人们极大的研究兴趣。化学计量比铌酸锂晶体与传统同成分铌酸锂晶体相比，晶体中缺陷明显减少，许多重要的功能性质都要优于同成分组分铌酸锂晶体，因此，生长低缺陷密度的化学计量比铌酸锂晶体具有重大意义和广阔的市场前景，已成为目前研究的热点。本论文正是围绕这一内容展开，对近化学计量比铌酸锂晶体的生长、晶体缺陷、晶体组分以及晶体的物理性能等进行了研究，并与同成分铌酸锂晶体进行比较。铌酸锂晶体较低的光损伤阈值限制了其在非线性光学领域的应用，为此，我们还对铌酸锂晶体进行了掺杂改性（掺镁）。本论文主要包括以下几方面工作： 一、晶体生长 调研了现在国际上生长化学计量比铌酸锂晶体的几种主要方法，从实验室的现有条件出发，采用提拉法沿z轴从富锂熔体中生长出了较高质量、无开裂的近化学计量比铌酸锂晶体。 从晶体生长热力学和动力学的观点出发，系统讨论了在生长过程中影响晶体生长和晶体质量的主要因素。同时针对不同影响因素产生原因和影响特点，提出了相应的解决方法。 二、晶体结构与缺陷 用X粉末衍射对生长的近化学计量比铌酸锂晶体进行了鉴定，利用DICVOL91程序，计算的晶体的晶胞的参数为：a=b=0.515735±0.000138nm，C=1.387959±0.00850nm，V=0.31813nm3。采用Olympus显微镜在聚敛偏光下观察了N-SLN晶体锥光干涉图。 采用酸腐蚀技术（HF：HNO3=1：1（体积比），沸水浴中加热15分钟）对抛光好的铌酸锂晶体的不同部位分别进行了腐蚀，观察了晶体的缺陷。利用高分辨X射线衍

全文目录


摘要  5-8
ABSTRACT  8-13
第一章 绪论  13-20
  §1.1 前言  13
  §1.2 固液同成分铌酸锂晶体的研究历史与应用现状  13-15
  §1.3 化学计量比铌酸锂晶体的研究进展  15
  §1.4 固液同成分铌酸锂与化学计量比铌酸锂晶体的性能比较  15-17
  §1.5 本论文主要研究工作  17-18
  参考文献  18-20
第二章 近化学计量比LiNbO_3晶体的生长  20-31
  §2.1 近化学计量比LiNbO_3晶体生长方法  20-24
  §2.2 晶体生长  24-27
    §2.2.1 生长方法及装置  24
    §2.2.2 原料合成  24-25
    §2.2.3 单晶生长  25-27
  §2.3 影响晶体生长的因素  27-29
  §2.4 本章小结  29
  参考文献  29-31
第三章 晶体的结构、缺陷与组分  31-58
  §3.1 前言  31-32
  §3.2 铌酸锂晶体结构分析  32-34
    §3.2.1 X射线粉末衍射  32-33
    §3.2.2 锥光干涉图  33-34
  §3.3 晶体的缺陷  34-41
    §3.3.1 晶体的本征缺陷  34-35
    §3.3.2 晶体缺陷研究的常用方法  35-37
    §3.3.3 晶体缺陷的观测与分析  37-41
  §3.4 铌酸锂晶体的畴结构研究  41-45
    §3.4.1 畴结构的概述  41-42
    §3.4.2 铁电畴结构的研究  42-43
    §3.4.3 结果与讨论  43-45
  §3.5 LiNbO_3晶体的组分测定  45-54
    §3.5.1 测量居里温度  46-48
    §3.5.2 LiNbO_3晶体元素分析  48-49
    §3.5.3 LiNbO_3晶体吸收边位置的测量  49-51
    §3.5.4 LiNbO_3晶体红外吸收谱的测量  51-54
  §3.6 本章小结  54-55
  参考文献  55-58
第四章 近化学计量LiNbO_3晶体的基本物理性质  58-76
  §4.1 前言  58
  §4.2 密度  58-59
  §4.3 硬度  59-60
  §4.4 热学性质  60-73
    §4.4.1 熔点  60-62
    §4.4.2 比热  62-63
    §4.4.3 热膨胀  63-67
    §4.4.4 热导率  67-73
  §4.5 电光性能  73-74
  §4.6 本章小结  74-75
  参考文献  75-76
第五章 主要结论及有待进一步开展的工作  76-79
  §5.1 主要结论  76-77
  §5.2 创新点  77-78
  §5.3 有待进一步开展的工作  78-79
发表文章目录  79-80
致谢  80-82
学位论文评阅及答辩情况表  82

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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