MgF-,2-和KLTN晶體的光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、本論文工作對(duì)兩種系列晶體(MgF2和K1-yLiyTa1-xNbxO3)進(jìn)行了光學(xué)性質(zhì)的研究。 首先對(duì)重要的激光發(fā)光介質(zhì)和光學(xué)窗口材料氟化鎂晶體的微波和遠(yuǎn)紅外光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。在室溫條件下的電子自旋共振(ESR)波譜實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)分別取自MgF2單晶生長的放肩部位和MgF2∶Co晶體樣品有130多條相同的各向異性譜ESR峰。經(jīng)初步計(jì)算擬合，譜線是由三種不同的多核自由基產(chǎn)生的。這一事實(shí)表明其基態(tài)簡并度是相當(dāng)高的，在不太高的直流磁場

2、下幾乎是一個(gè)由準(zhǔn)連續(xù)的能級(jí)組成的能帶。這有可能成為可調(diào)諧的固體激光介質(zhì)的新基點(diǎn)。 利用THz時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)MgF2晶體和MgF2∶Co晶體在0.5～2.5THz的吸收特性進(jìn)行了研究。Co摻雜使晶格吸收帶邊向低頻移動(dòng)，而且MgF2∶Co晶體在1.9THz有吸收峰，吸收系數(shù)達(dá)到70cm-1，求出F-Co2+離子鍵伸縮振動(dòng)的鍵力常數(shù)K為3.40×10-2N/cm。利用光學(xué)常數(shù)之間的關(guān)系計(jì)算了兩個(gè)樣品在0.5～2.5THz的介電函數(shù)的實(shí)

3、部ε1(v)，得到MgF2晶體的ε1(v)的值在4.67至4.73之間，MgF2∶Co晶體的ε1(v)的值在4.62至5.01之間。 其次，探討了新型順電態(tài)光折變晶體K1-yLiyTa1-xNbxO3(KLTN)晶體的生長方法及光學(xué)性質(zhì)。用頂部籽晶助熔劑法，降溫速率為0.3℃/h，籽晶的轉(zhuǎn)速為20r/min，溫度梯度約為50℃/cm，生長KLTN晶體和宏觀透明的KLTN∶Cu晶體。XRD分析得出，生長出的KLTN晶體屬立方晶系，

4、晶格常數(shù)為a=0.3988nm。盧瑟福背散射/溝道實(shí)驗(yàn)得到KLTN∶Cu晶體的溝道最小產(chǎn)額Xmin=2.2％，表明結(jié)晶品質(zhì)接近完美晶體。紫外—可見—紅外光譜實(shí)驗(yàn)得出，KLTN晶體本征吸收邊在384nm附近，帶隙寬度Eg=3.23eV，摻入Cu離子對(duì)吸收邊影響很小。在吸收邊附近，吸收系數(shù)表現(xiàn)出指數(shù)型帶尾，掩蓋了電子帶間躍遷的本質(zhì)。最后，對(duì)KLTN∶Cu晶體進(jìn)行了全息存儲(chǔ)應(yīng)用方面的初步研究。我們發(fā)現(xiàn)用633nm的寫入光即可在晶體中記錄體全息