鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體的生長和結構分析.pdf

1、鈮酸鋰晶體(LiNbO<,3>)具有光折變效應，可應用于光全息存儲。本文中采用提拉法，系統(tǒng)生長了沒有宏觀缺陷、光學均勻性較好的鎂錳鐵摻雜鈮酸鋰晶體。在晶體生長過程中，選擇了合適的工藝參數(shù)(溫度梯度、晶體生長速度、晶體旋轉速度)，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射線測試結果表明，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。差熱分析測試

2、結果表明，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。 當摻鎂量達到6m01％時，Mg：Mn：Fe：LiNbO<,3>晶體的OH<'->紅外振動吸收峰由低摻鎂量的3482cm<'-1>移到3535cm<'-1>附近，說明Mg<'2+>的摻雜濃度為6mol％時已經(jīng)達到閾值濃度。隨著摻鎂量的增加，Mg：Mn：Fe：LiNbO<,3>晶體紫外可見

3、吸收光譜的基礎吸收邊相對發(fā)生紫移，當鎂的摻雜濃度達到閾值后，它的基礎吸收邊又發(fā)生相對紅移。 根據(jù)晶體的居里溫度測試結果、X射線粉末衍射圖、晶體的紅外光譜和紫外可見吸收光譜，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入晶體后沒有新相生成，摻雜離子只能取代Li<'+>、Nb<,Li><'4+>或Nb<'3+>。錳和鐵在鎂未達到閾值之前占據(jù)鋰位，之后占據(jù)鈮位；鎂離子進入晶體首先取代反位鈮Nb4<,Li><'4+>，到