非線性光學(xué)晶體是激光技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)材料,在軍事、醫(yī)療等方面有重要的應(yīng)用。為滿足激光技術(shù)的發(fā)展需求,目前仍需要探索能夠應(yīng)用于紫外、深紫外的非線性光學(xué)材料。硼酸鹽材料因陰離子基團多樣性、基團連接方式多變、相對短的紫外截止邊、較強的倍頻效應(yīng)等優(yōu)良的特性而得到廣泛關(guān)注。近年來,性質(zhì)優(yōu)良的四面體構(gòu)型的非線性光學(xué)晶體材料不斷涌現(xiàn),然而此類結(jié)構(gòu)中四面體與材料光學(xué)性能之間的關(guān)系尚未明確。本文以指導(dǎo)探索新型非線性材料為目的,以含Si/Ge的硼酸鹽化合物為載體,首次基于密度泛函理論系統(tǒng)的研究了目前已被發(fā)現(xiàn)的含Si/Ge的硼酸鹽化合物的電子結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)的關(guān)系,為包含四面體基元的新材料的設(shè)計、探索提供了新思路。研究結(jié)果如下:（1）通過分析含R（R=Si,Ge）的硼酸鹽結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)隨著結(jié)構(gòu)中B:R>1到B:R<1,B-O形成基團由BO3平面基元、BO4四面體基元變?yōu)橹话珺O4四面體基元,并且結(jié)構(gòu)中的B-O基團由以環(huán)狀或鏈狀等方式相互連接變?yōu)橐枣湢罨蚬铝⒌幕鶊F存在。（2）基于密度泛函理論研究發(fā)現(xiàn),有平面三角形構(gòu)型的BO3存在的含硅氧或鍺氧四面體的硼酸鹽材料表現(xiàn)出了相對較強的倍頻效應(yīng),但材料整體的光學(xué)... 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 非線性光學(xué)材料的發(fā)展
        1.1.2 硼硅酸鹽研究背景和研究現(xiàn)狀
        1.1.3 硼鍺酸鹽研究背景和研究現(xiàn)狀
        1.1.4 晶體的非線性光學(xué)性質(zhì)
        1.1.5 四面體基元的復(fù)合硼酸鹽非線性光學(xué)晶體的研究背景及現(xiàn)狀
    1.2 基于密度泛函理論方法計算晶體材料的光學(xué)性質(zhì)
        1.2.1 密度泛函理論簡介
        1.2.2 倍頻效應(yīng)的計算理論及方法
    1.3 研究內(nèi)容及意義
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究意義
第二章 LaBRO_5 (R = Si, Ge)中硅鍺四面體結(jié)構(gòu)對硼酸鹽晶體光學(xué)性質(zhì)影響的第一性原理研究
    2.1 引言
    2.2 菱硼硅鈰礦結(jié)構(gòu)
    2.3 理論計算條件
    2.4 光學(xué)性質(zhì)
    2.5 實驗部分
        2.5.1 粉末多晶的合成
        2.5.2 粉末倍頻測試
        2.5.3 單晶結(jié)構(gòu)測試
    2.6 結(jié)果與討論
    2.7 小結(jié)
第三章 不同B：R (R = Si, Ge)的硼酸鹽晶體中四面體對光學(xué)性質(zhì)的積極響應(yīng)——第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計算條件與計算方法
        3.2.1 電子結(jié)構(gòu)和線性光學(xué)性質(zhì)
        3.2.2 非線性光學(xué)性質(zhì)
    3.3 不同B/R比例下的陰離子基團框架
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 電子結(jié)構(gòu)
        3.4.2 倍頻響應(yīng)的來源分析
    3.5 小結(jié)
第四章 LiBGeO_4晶體的結(jié)構(gòu)分析及陰離子基團對光學(xué)性質(zhì)的響應(yīng)機制研究
    4.1 引言
    4.2 LiBGeO_4的結(jié)構(gòu)
        4.2.1 LiBGeO_4的結(jié)構(gòu)—Fmm2空間群
        4.2.2 LiBGeO_4的結(jié)構(gòu)—I(?)空間群
        4.2.3 LiBGeO_4晶體的合成
        4.2.4 單晶結(jié)構(gòu)測試
    4.3 LiBGeO_4晶體結(jié)構(gòu)的理論分析
    4.4 LiBGeO_4與BPO4的結(jié)構(gòu)對比
    4.5 計算參數(shù)
    4.6 LiBGeO_4的電子結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)
    4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]硼酸鹽晶體的拓撲結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)分類研究[J]. 袁光輝,黨曉翠.  安康學(xué)院學(xué)報. 2010(01)
[2]激光晶體材料的發(fā)展和思考[J]. 徐軍.  激光與光電子學(xué)進展. 2006(09)
[3]紫外與深紫外非線性光學(xué)晶體的新進展(英文)[J]. 陳創(chuàng)天,林哲帥.  人工晶體學(xué)報. 2004(04)
[4]面向新世紀的人工晶體[J]. 蔣民華.  人工晶體學(xué)報. 2001(01)
[5]非線性光學(xué)晶體材料的研究進展[J]. 蔣民華.  物理學(xué)進展. 1993(Z1)
[6]激光與非線性光學(xué)材料的發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 方億雄,陳長康,王洛.  中國科學(xué)院院刊. 1990(03)
[7]A NEW-TYPE ULTRAVIOLET SHG CRYSTAL——β-BaB2O4[J]. 陳創(chuàng)天,吳柏昌,江愛棟,尤桂銘.  Science in China,Ser.B. 1985(03)

碩士論文
[1]硼酸鹽的結(jié)構(gòu)特征及分類研究[D]. 袁光輝.大連理工大學(xué) 2007



本文編號：3629125