簇模型理论及其应用

近10年来,人们为了解BBO(β-ΒaΒ_2O_4)和(LBO_3O_5)晶体能带结构特征和对非线性极化率贡献的结构敏感部位,无论在理论还是实验方面都做了许多研究工作.在处理BBO时,阴离子基团理论认为,对非线性极化率的贡献主要来自阴离子基团内电荷转移跃迁,而根据从头算能带方法计算得到的价带和导带原子态密度的贡献却表明非线性极化率的贡献主要来自阴离子基团的电荷到阳离子Ba~(2 )的转移跃迁.为了既能了解能带的原子态组成,又能具体计算非线性光学参数,我们发展出簇模型理论方法.     

用飞行时间质谱研究气相偏硼酸钠团簇的产生和结构

硼是元素周期表中ⅢA组元素,由于价电子的数目比价轨道的数目少,是一个典型的缺电子元素。B原子的缺电子性使得硼酸盐具有丰富、独特的几何和电子结构。硼酸盐是一类重要的光学材料和化工试剂,如硼砂是一种很好的高温溶剂,β-NaB_2_4(BBO)是近年发现的性能优良的紫外非线性光学材料。团簇是介于气相和凝聚相之间物质的一种新的存在状态,研究团簇的结构、形成和增长规律,有助于从分子层次上认识相变、结晶和晶体的生长等过程。我们用激光气化含水的硼氢化钠固体的方法,首次产生了3组分团簇NaBO_2团簇的正离子,并且,用飞行时间质谱研究了团簇离子的强度分布。     

高光学质量KDP晶体的生长

一、引言 最近,由于高功率激光系统需要高光学质量的KDP晶体作为激光倍频材料,国际上对KDP晶体又进行了不少的研究。对KDP晶体光学性能的要求主要有两方面:一是晶体的光损伤阈值要高;二是晶体的光吸收和散射要小。我们从降低杂质的浓度和减少晶体的位错入手,研究了KDP晶体的生长工艺和溶液状态,从而生长出光学性能优异的KDP大单晶。     

氧化和还原处理对Fe:LiNbO_3晶体光折变效应的影响

光折变晶体是当前高科技领域,尤其是在国防、航天、通讯等领域中应用广泛的功能材料,可用作全息记录介质、相位共轭反射镜、放大器、光开关等,铌酸锂(LiNbO_3)是其中重要的一类.掺杂可以有效地改善LiNbO_3晶体的光折变性能,如掺镁可提高晶体的抗光损伤能力,掺铁可提高晶体的光折变灵敏度.适当的氧化和还原处理可以改变晶体中掺杂离子的价态和晶体中的缺陷分布,从而影响晶体的光折变性能.我们生长的Fe:LiNbO_3,经过氧化和还原处理后,晶体的光折变性能有较大变化.这里介绍了掺铁铌酸锂的氧化和还原处理工艺条件,研究了处理前后晶体光折变性能的变化,并对这种氧化、还原作用的机理进行了初步探讨.     

磷酸钛氧钾(KTP)型晶体结构敏感性能

大量实验结果表明：由于KTP（磷酸钛氧钾）晶体结构的多样性，通过掺质晶体生长或离子交换处理技术，可形成一系列KTP型晶体，当掺质原子进入晶体结构后，KTP型晶体结构与KTP相比，会发生微波或局部的变化，这种微波或局部的变化往往导致了晶体宏观物理性能的变化，这种性能的变化称为KTP型晶体结构敏感性能，结构敏感性能有时可用来调谐晶体的非线性光学性能，从而拓宽了KTP晶体的应用范围。     

一种新近发现的奇特固体准晶体

准晶体的发现在晶体学、物理学、材料科学和数学等领域引起了强烈的反映。准晶体的结构理论与数论、群论有着密切联系。准晶体本身可能显示出许多不同于晶体和非晶体的奇特性能,因而作为应用材料其前景还无法估量。《一种新近发现的奇特固体——准晶体》一文以浅显的语言把准晶体介绍给大家,谅对广大读者有所裨益。     

LiNbO_3晶体在75℃附近的超声衰减研究

一、引言在生长和加工LiNbO_3晶体的过程中,当晶体冷却到100℃以下,有时会自动开裂,其物理原因尚未见报道.我们实验室曾对LiNbO_3晶体沿x,y,z轴三个方向的膨胀性能作了测量,发现在75℃附近膨胀率有一个突变.另外对LiNbO_3晶体的双折射率和温度关系的研究亦表明,当通光方向沿c轴时,在75℃附近双折射率有异常变化.作者认为这种性能异常,可能     

五磷酸钕晶体生长区界面的研究

在研究五磷酸钕晶体铁弹畴时,我们注意到该晶体的另一种缺陷——生长区界面。所谓生长区界面系指晶体在生长过程中,由晶体自身生长习性决定,受晶体各向异性生长速度所制约的生长面轨迹,该缺陷附近晶格畸变,严重影响器件性能,应用中要避开。我们用X射线形貌术观察和研究了这种缺陷     

一种潜在的半导体激光倍频新材料——MHBA晶体

在迄今报道的高效有机非线性光学材料中,3-甲氧基-4羟基苯甲醛(化学式:C_8H_8O_3,MHBA)晶体具有最深入紫外的透光性能和大的非线性光学系数。该晶体有效的解决了有机材料普遍存在的高非线性光学效应与紫外透光性能的矛盾。MHBA晶体的粉末倍频强度30倍尿素,非线性系数d_(13)=21P_mV~(-1),紫外截止边cut-off=370nm。采用溶液降温法比较容易获得优质的大单晶体。使用我们培养的MHBA单晶体,对1.064μm的激光倍频,获得     

Ce:Mn:LN晶体光折变效应的研究

一、引言 铌酸锂(LiNbO_3,简称LN)晶体具有电光效应和非线性光学效应,通过离子掺杂可以改善晶体的性能。Fe:LN晶体的研究开展得较早,已实现了全息存储,光放大及位相共轭反射镜等,但是目前Fe:LN晶体的研究尚存在许多问题,例如,晶体对氩离子激光(λ=488nm)吸收大、光源能量损失多、输出光束散射强、空间分布不均匀等,各项性能参数有待进     

铌酸锂晶体中一种新的OH~-吸收带

铌酸锂(LiNbO_3)单晶和光波导在激光技术中被广泛用作电光、声光和非线性光学材料。但这类晶体中极易发生的光折变效应已成为进一步提高光电子器件性能的严重障碍。将大于4.6mol％MgO加入生长LiNbO_3晶体的一致熔化组分的熔体中,晶体抗光伤能力有成百倍的增加;而且已经判明,这一改进并不是由于光伏电流的减少,而是由于晶体光电导率的增加。     

胶体晶体制备与应用研究进展

不同于由分子、原子或离子所形成的晶体,胶体晶体是由单分散的微米或亚微米胶体颗粒组装形成的二维或三维有序阵列结构.与通常晶体相比,胶体晶体中占据每一个晶格点的是单分散的胶体粒子.由于具有特殊的周期性晶格结构和光学、模板等性能使其在制备三维有序大孔材料、光子晶体和传感器等领域有着重要的应用价值,受到科学界和工业界的广泛重视.本文综述了近几年来在胶体晶体制备和应用领域研究的最新进展,包括单分散胶体颗粒的制备及功能化、不同类型胶体晶体的自组装制备和图案化、以及胶体晶体在构筑晶体结构模型、二维有序微结构、三维有序大孔材料、光子晶体、传感器和仿生材料等领域的应用,并对其未来研究发展的方向进行了展望.     

采用改进的导向温梯法生长Nd:YAG晶体

一、引言由于Nd∶YAG晶体具有优良的激光性能和广泛的适用性而受到普遍重视。但是广泛采用的Czochralski方法生长Nd∶YAG晶体,由于流体效应及表面张力效应的存在、小晶面出现,大尺寸优质单晶的制做,目前尚有困难。     

碘酸锰球晶的电子吸收光谱

许多碘酸盐晶体由于有着优异的非线性光学、压电效应、电光效应等性能,近年来引起了人们的极大关注。为了寻找具有复合效应的材料(如磁光晶体),许多研究者对过渡金属碘酸盐的晶体生长和物理性质进行了系统研究,但     

非晶Bi_4Ge_3O_(12)中原子近邻结构的EXAFS研究

Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)晶体是一种理想的闪烁晶体,Bi~(3+)为发光活性剂。铋含量较高的铋锗酸盐玻璃由于其可能存在的闪烁性能引起人们的关注。玻璃光学质量高、能够制成各种复杂的形状,并且价格便宜,因此,除晶体材料外,人们尝试用玻璃作为Bi~(3+)发光活性剂的基质,这     

GLTGS晶体生长及其热释电性能

根据结构与性能的关系，选择胍基乙酸作为掺质，采用水溶液降温法生长了ＧＬＴＧＳ晶体，发现掺质的存在使晶体的生长形态、单胞参数和解理性均发生了变化。对所生长晶体的热释电性能进行了系统测量。结果表明，掺质显著地增强了晶体的热释电效应，与纯ＴＧＳ晶体相比，ＧＬＴＧＳ晶体在２０￣３０℃的温度范围内，热释电系数增加了４９．３％￣５５．８％，品质因子增加了３５．４％￣４９．３％。另外，经过测量晶体的电滞回线发现     

压电石英晶体在电解质水溶液中的振荡性能研究——起振特性与振荡区间

八十年代初,压电石英晶体在液相振荡始获成功。后发现溶液比重、粘度、电导率和介电常数对晶振频率的影响。文献[6]以石英剪切波与流体阻尼剪切波耦合的简单物理模型导出了晶振频移与溶液比重、粘度的数学关系式,但该式不能说明晶体在液相难以起振的原因,亦未反映晶体特性与振荡器性能的影响。本文采用自行设计的Pierce晶体振荡器,研究     

C波段单泵浦光子晶体光纤拉曼放大器

为了克服传统光纤的拉曼增益效率系数低, 而且极不平坦给光纤拉曼放大器设计带来的复杂性和制造成本的提高, 本文提出了一种新型双芯光子晶体光纤, 通过对该光子晶体光纤横截面结构的合理设计, 可使该光子晶体光纤在一定的波长范围内具有比传统光纤更高和更平坦的拉曼增益效率系数谱. 利用该光子晶体光纤设计了一个波长范围在1530~1565 nm的C波段拉曼放大器, 数值计算结果表明, 仅用一个泵浦的情况下, 该光子晶体光纤拉曼放大器的平均增益可达8.7 dB, 且增益波动小于0.9 dB, 比标准单模光纤构成的拉曼放大器性能有非常大的提高.     

磷酸铝(α-AIPO_4)晶体中的巴西双晶

磷酸铝晶体是一种性能优良的压电晶体材料,其压电常数和机电耦合系数均比水晶大。实验室里已经能成功地生长出质量较好的晶体。为了进一步提高磷酸铝(α-AlPO_4)晶体的质量,本文用光学法和X射线形貌术研究了该晶体的巴西双晶的形态和成因,其主要结果如下:1.大小菱面(R·r)上的巴西双晶是以“V”字形截面为特征的,“V”字形的尖端有一个或数个位错蚀坑(如图1),尖端指向z方向。用研磨、抛光、再腐蚀的方法显示“V”形巴西     

自倍频激光晶体NYAB的缺陷研究

NYAB晶体[Nd_zY_(1-z)Al_3(BO_3)_4]是一种既有较高的非线性系数,很大的受激发射截面又有优良的物理化学性能的自倍频激光晶体,它很好地把激光工作物质和非线性光学材料合为一体,具有同时输出基频光和倍频光的特性,NYAB晶体除肉眼可观察到各种不同尺寸的助熔剂及气体包裹外,还有各种亚微观和微观缺陷,而此类缺陷尚未见报道,本文首次介绍了