本文關(guān)鍵詞： 鎂鏑鈮酸鋰晶體 缺陷結(jié)構(gòu) 紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜 J-O理論 抗光損傷性能　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：本文采用提拉法生長(zhǎng)了一系列Mg~(2+)離子濃度分別為0、4、5和6 mol%的Mg:Dy:LiNbO_3晶體。對(duì)于摻雜不同Mg~(2+)離子濃度后,Mg:Dy:LiNbO_3晶體內(nèi)的缺陷結(jié)構(gòu)、紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜以及晶體抗光損傷能力強(qiáng)弱的影響進(jìn)行了研究。本論文采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)試Mg~(2+)離子和Dy~(3+)離子進(jìn)入LiNbO_3晶體中的實(shí)際含量,分析Mg~(2+)離子摻雜濃度對(duì)晶體中Mg~(2+)離子和Dy~(3+)離子的實(shí)際含量的影響。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn),對(duì)于摻雜不同濃度Mg~(2+)離子的晶體中,Mg~(2+)離子和Dy~(3+)離子的占位是有差異的。當(dāng)摻雜Mg~(2+)離子的濃度還未達(dá)到其閾值濃度時(shí),Mg~(2+)離子將會(huì)以替換4LiNb(10)形成LiMg(10)缺陷結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)入晶體中。而當(dāng)摻雜Mg~(2+)離子的濃度接近或高于閾值濃度時(shí),4LiNb(10)缺陷結(jié)構(gòu)將會(huì)全部被替換,此時(shí)Mg~(2+)離子進(jìn)入晶體后,為了達(dá)到電荷平衡,將占據(jù)正常晶格的Li位和Nb位,從而分別形成LiMg(10)和3NbMg-缺陷結(jié)構(gòu)。通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)來(lái)測(cè)試Mg:Dy:LiNbO_3晶體的表面形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Mg(4mol%):Dy:LiNbO_3晶體表面粗糙度的均方根(rms)為14.758 nm,表明Mg:Dy:LiNbO_3晶體的表面形貌是光滑的。根據(jù)紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜的測(cè)試結(jié)果,本實(shí)驗(yàn)中利用J-O理論,分別計(jì)算了不同Mg~(2+)離子濃度Mg:Dy:LiNbO_3晶體的J-O強(qiáng)度參數(shù)。結(jié)果表明Mg(6mol%):Dy:LiNbO_3晶體的J-O理論強(qiáng)度參數(shù)分別為Ω_2=7.53×10~(-20) cm~2,Ω_4=6.98×10~(-20) cm~2和Ω_6=3.09×10~(-20) cm~2。獲得Mg(6mol%):Dy:LiNbO_3晶體的光譜質(zhì)量因子(X=2.26)要比本文中其他樣品以及已報(bào)道其他Dy摻雜晶體高。本實(shí)驗(yàn)選擇光散射曝光能量流閾值法對(duì)Mg:Dy:LiNbO_3晶體的抗光損傷性能進(jìn)行研究與分析,結(jié)論為Mg~(2+)的摻雜濃度越高,Mg:Dy:LiNbO_3晶體的抗光損傷能力越強(qiáng)。當(dāng)Mg~(2+)離子摻雜濃度達(dá)到了6mol%,其曝光能量為709.27 J/cm~2,是未摻雜Mg~(2+)離子的Mg-0樣品的320倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在本研究中所生長(zhǎng)的一系列Mg:Dy:LiNbO_3晶體的表面光滑且沒(méi)有明顯的開(kāi)裂,其中Mg(6mol%):Dy:LiNbO_3晶體具有較好的光學(xué)性能與抗光損傷能力。
[Abstract]:A series of Mg~(2 ions were grown by Czochralski method. 5 and 6 mol% Mg:Dy:LiNbO_3 crystals. For the doped Mg~(2) ions, the defect structure in mg: Dy-: Linbo _ 3 crystal is obtained. The effects of UV-Vis / NIR absorption spectra and the ability of crystal to resist light damage were studied. In this thesis, Mg~(2 was measured by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES). The actual content of ions and Dy~(3 ions entering LiNbO_3 crystals. The effect of doping concentration of Mg~(2) ion on the content of Mg~(2 ion and Dy~(3 ion in crystal was analyzed. For crystals doped with different concentrations of Mg~(2 ions. When the concentration of doped Mg~(2) ions has not reached its threshold concentration. Mg~(2) ions will enter the crystal in the form of replacing 4LiNb10) to form LiMg10) defect structure, and when doped with Mg~(2). When the concentration of ions is close to or higher than the threshold concentration. When the Mg~(2 ions enter the crystal, in order to achieve charge equilibrium, they will occupy the Li and NB sites of the normal lattice. LiMg10) and 3NbMg- defect structures were formed respectively. The surface morphology of Mg:Dy:LiNbO_3 crystals was measured by atomic force microscopy (AFM). The RMS of the surface roughness of Mg(4mol%):Dy:LiNbO_3 crystal is 14.758 nm. It is shown that the surface morphology of Mg:Dy:LiNbO_3 crystal is smooth. According to the results of UV-Vis near infrared absorption spectra, J-O theory is used in this experiment. The J-O intensity parameters of Mg:Dy:LiNbO_3 crystal with different Mg~(2 concentration were calculated respectively. The results show that the J-O intensity parameter of Mg:Dy:LiNbO_3 crystal with different Mg~(2 ion concentration is 6mol). The J-O theoretical strength parameters of Dy1: Linbo _ 3 crystal are 惟 _ 2 ~ (3) 脳 10 ~ (3) ~ (-20) cm~2, respectively. \\\ {\}\\\ {\}\\\ {\}\\\ {\}\\\. Spectral quality Factor X _ (2.26) of Dy10: Linbo _ 3 Crystal. It is higher than other samples and other Dy doped crystals reported in this paper. In this experiment, we selected the light scattering exposure energy flow threshold method for mg: Dy. The light damage resistance of LiNbO_3 crystal was studied and analyzed. Conclusion the higher the doping concentration of Mg~(2 is, the stronger the light damage resistance of mg: Dyw Linbo _ 3 crystal is. When the doping concentration of Mg~(2) reaches 6 mol%. The exposure energy is 709.27 J / cm ~ (2), which is 320 times higher than that of the Mg-0 sample without doping Mg~(2 ion. The surface of a series of Mg:Dy:LiNbO_3 crystals grown in this study is smooth without obvious cracking. Among them, Mg(6mol%):Dy:LiNbO_3 crystal has good optical properties and light damage resistance.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O734

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;<10·4>取向鈮酸鋰晶體的生長(zhǎng)[J];無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào);1977年02期

2 李瑞鏞;馮建森;陳息良;;退火對(duì)鈮酸鋰晶體電光性能的影響[J];應(yīng)用激光;1983年01期

3 唐連安,王錦昌,朱泉寶;<10·4>方向生長(zhǎng)的鈮酸鋰晶體中{01·2}面上的雜質(zhì)沉積[J];人工晶體;1985年Z1期

4 錢(qián)德林;;鈮酸鋰晶體雙向加壓電路[J];兵器激光;1986年01期

5 徐崇泉,張洪喜,徐玉恒,肖滌凡,張躍,關(guān)建民,袁國(guó)輝,王君策,吳仲康,張包錚,呂永彬;高摻鎂富鋰鈮酸鋰晶體的倍頻及抗光折變性能[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1989年06期

6 鄭連生,酈峻;鈮酸鋰晶體的加工[J];人工晶體學(xué)報(bào);1991年Z1期

7 禹宣伊,許京軍,丁欣,喬海軍,孔勇發(fā),陳紹林;摻鐵鈮酸鋰晶體中光損傷的暗衰減效應(yīng)(英文)[J];激光技術(shù);2003年06期

8 黃偉,宮瑞婷,余麗芳,吳仲康;摻鐵鈮酸鋰晶體光折變形成機(jī)制的研究[J];北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

9 韋偉,于建,紀(jì)磊,倪文俊,桑梅,任鐵雄,李世忱;鈮酸鋰晶體電擊穿特性的研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2005年04期

10 賀祥珂,薛冬峰,Kitamura Kenji;鈮酸鋰晶體的缺陷及其控制[J];人工晶體學(xué)報(bào);2005年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉宏德;王文杰;孔勇發(fā);曾浩;梁?jiǎn)J;陳紹林;劉士國(guó);許京軍;;鈮酸鋰晶體的光輔助極化反轉(zhuǎn)研究[A];第15屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 孔勇發(fā);劉士國(guó);趙艷軍;吳勝青;陳紹林;許京軍;;摻鋯鈮酸鋰晶體[A];第15屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 薛冬峰;賀祥珂;張旭;晏成林;徐家躍;;鈮酸鋰晶體的結(jié)構(gòu)與離子遷移[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

4 王皖燕;張道范;倪代秦;吳星;陳小龍;;周期疇結(jié)構(gòu)鈮酸鋰晶體生長(zhǎng)新方法[A];第14屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 孔勇發(fā);許京軍;張玲;劉士國(guó);陳紹林;黃自恒;;鈮酸鋰晶體的若干問(wèn)題研究[A];介觀光學(xué)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

6 孔勇發(fā);劉士國(guó);劉宏德;陳紹林;張玲;許京軍;;高價(jià)摻雜鈮酸鋰晶體[A];第十六屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集-03激光和非線性光學(xué)晶體[C];2012年

7 孔勇發(fā);孫軍;黃自恒;陳紹林;張玲;劉士國(guó);許京軍;;大尺寸光學(xué)級(jí)鈮酸鋰晶體[A];第14屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

8 葛新宇;孔勇發(fā);辛菲菲;張國(guó)權(quán);李威;許京軍;;四價(jià)摻雜鈮酸鋰晶體紫外光折變性能研究[A];第十六屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集-03激光和非線性光學(xué)晶體[C];2012年

9 張榮;劉宏德;劉士國(guó);張玲;陳紹林;孫軍;孔勇發(fā);許京軍;;鈮酸鋰晶體的光輔助疇反轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)研究[A];第十六屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集-03激光和非線性光學(xué)晶體[C];2012年

10 孫亮;國(guó)風(fēng)云;徐玉恒;;三摻鎂鈰鈥鈮酸鋰晶體激光性能研究[A];《硅酸鹽學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊50周年暨中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 林華珍 王暉;湖北丹晶鈮酸鋰晶體項(xiàng)目獲國(guó)家支持[N];中國(guó)電子報(bào);2002年

2 林華珍;高科技領(lǐng)域顯身手[N];中國(guó)電子報(bào);2002年

3 本報(bào)記者 朱志丹 通訊員 王暉;開(kāi)發(fā)光電子材料 建設(shè)環(huán)保型企業(yè)[N];中國(guó)貿(mào)易報(bào);2001年

4 林華珍;晶體市場(chǎng) 大有錢(qián)途[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2002年

5 林華珍;武漢光谷開(kāi)發(fā)新材料[N];人民日?qǐng)?bào)海外版;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 聶義然;銦摻雜鈮酸鋰晶體生長(zhǎng)及光學(xué)性能優(yōu)化的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 畢建聰;銦鐵銅摻雜鈮酸鋰晶體的制備及結(jié)構(gòu)與光折變性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2009年

3 代麗;鎂/銦/鉿與鈥雙摻鈮酸鋰晶體微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 徐超;釕鐵系列鈮酸鋰晶體光折變及非揮發(fā)存儲(chǔ)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 霍娟;基于周期性極化鈮酸鋰晶體橫向電光效應(yīng)的偏振耦合及其應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2014年

6 辛非非;摻雜鈮酸鋰晶體紫外帶邊光折變性質(zhì)與缺陷結(jié)構(gòu)的研究[D];南開(kāi)大學(xué);2012年

7 姚淑華;同成分、近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體生長(zhǎng)、性質(zhì)及應(yīng)用探索[D];山東大學(xué);2009年

8 鄭威;鈧系摻雜鈮酸鋰晶體生長(zhǎng)及全息存儲(chǔ)性能[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

9 田甜;摻鉬鈮酸鋰系列晶體的生長(zhǎng)及其光折變性能的研究[D];南開(kāi)大學(xué);2013年

10 王淼;鈰摻雜鈮酸鋰晶體結(jié)構(gòu)及光折變性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 喬會(huì)賓;鈮酸鋰晶體中光折變空間孤子的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

2 張欣;鋰鈮比變化鋯銅鐵三摻鈮酸鋰晶體生長(zhǎng)及全息存儲(chǔ)性能[D];燕山大學(xué);2015年

3 高潔;鋰鈮比變化的鉿銅鐵鈮酸鋰晶體的生長(zhǎng)與光折變性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 魯運(yùn)朋;釔摻雜鈮酸鋰晶體制備與性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 張麗霞;雙摻及三摻鈮酸鋰材料光學(xué)性能研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 趙佰強(qiáng);摻雜鈮酸鋰晶體的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究[D];西南大學(xué);2016年

7 侯智培;外加電場(chǎng)和溫度對(duì)鈮酸鋰器件光學(xué)性質(zhì)的影響[D];天津大學(xué);2014年

8 邱叢賢;鈧：鈦擴(kuò)散摻雜鈮酸鋰晶體制備及性能表征[D];天津大學(xué);2014年

9 焦珊珊;鎂鐿鈥三摻鈮酸鋰晶體的制備和光學(xué)性能的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

10 閻哲華;不同摻雜鎂含量的鎂鏑鈮酸鋰晶體光學(xué)性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：1479311