导读:本文包含了近化学计量比铌酸锂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铌酸锂,近化学计量比,掺杂,缺陷
近化学计量比铌酸锂论文文献综述
康学良[1]（2017）在《掺杂及近化学计量比铌酸锂晶体的生长与性质研究》一文中研究指出铌酸锂(LiNbO_3,LN)晶体是一种多功能晶体材料,是重要的无机非金属材料。它在许多方面具有优异的性质,例如压电、铁电、热释电、非线性光学、电光、光弹性、光折变等。它化学性质稳定,基本不与常见的强酸强碱反应;热稳定性也非常优异,即使在1000℃以上也不会发生分解。铌酸锂最常见的生长方法为提拉法,因为它性质稳定,硬度适中,所以加工比较方便。经过几十年的研究,已经实现批量化生产,所以成本较低,是少数不断开辟应用新领域的重要功能材料。铌酸锂晶体具有非化学计量性,晶体中的锂铌比通常不是1:1。传统提拉法生长的同成分铌酸锂晶体(Congruent lithium niobate,CLN)在晶体和熔体中组分一致,易于生长,但是同成分晶体中锂元素的缺失,造成了晶体中在锂位产生空位,同时有部分铌离子进入锂位以实现电荷补偿。由此还将产生铌空位、氧空位等严重影响其物理性能,对它的应用和推广形成很大阻碍。生长近化学计量比铌酸锂晶体(stoichiometric lithiumniobate,SLN)和掺杂铌酸锂晶体是减少缺陷、改善功能的两种最常见的方式。近化学计量比铌酸锂晶体与同成分晶体相比,物理性能大幅度提高,但是因为偏离同成分点导致较难生长;在同成分铌酸锂晶体中进行MgO掺杂同样可以起到提高晶体质量的作用;在铌酸锂基质中掺杂稀土离子(Nd、Er等)可以获得激光自倍频晶体。然而,掺杂晶体因为掺杂均匀性问题生长困难,并且,如果掺杂元素分布不均匀,晶体中就会形成散射颗粒,更加严重地影响晶体品质和物理性能。因此,生长低缺陷浓度的近化学计量比铌酸锂晶体、掺杂均匀的各种铌酸锂晶体一直是晶体生长工作人员的最重要的研究目标。为解决晶体的生长问题,本论文首先研究了同成分铌酸锂晶体的元素掺杂均匀性的问题,并首创了部分液相法来合成多晶料以期获得更加理想的离子掺杂均匀性。在此基础上,生长了双掺同成分晶体和两种双掺近化学计量比晶体,主要工作要点如下:1.掺镁铌酸锂缺陷模型晶体构建与缺陷研究:为了研究铌酸锂晶体中氧化镁的存在状态,通过在多晶料中添加微米级别的合成氧化镁颗粒,生长了掺镁CLN缺陷模型晶体。利用电子探针显微镜(EPMA),高分辨透射电镜(HRTEM)中电子能量损失谱(EDX)、电子能谱分析(EDS)面扫描以及压电力显微镜(PFM)面扫描等对晶体中的氧化镁颗粒及其周围基质进行了研究。通过研究发现,晶体生长过程中的熔料和高温均化过程,并不能完全使氧化镁进入晶体晶格,残余的氧化镁颗粒作为包裹体独立地存在于铌酸锂基质中,并且在其周围有一个浓度过渡层。残余氧化镁颗粒不但引起周围铌酸锂基质的晶格畸变,而且影响周围的压电和光学性能。2.掺镁铌酸锂晶体多晶料的"部分液相"合成法比较固相法和液相法制备多晶料的优缺点后,提出了掺杂铌酸锂多晶料合成的新方法——"部分液相法",即将掺杂元素的氧化物溶解,与其它固体氧化物原料一起进行喷雾干燥后进行煅烧合成。利用部分液相法制备了 MgOCLN和MgOSLN多晶料,通过研究不同温度对合成粉体的性质的影响,研究了掺镁铌酸锂多晶料的合成过程。合成的掺镁铌酸锂多晶料是颗粒大小均匀的球状结构,直径在10μm左右。较低的合成温度下,合成粉体中会出现LiNb3O8这样的杂相。当温度升高到1100℃以上时,LiNb308相转变变为LiNbO_3相,形成纯相铌酸锂多晶料。3.掺镁近化学计量比与镁-钕双掺近化学计量比铌酸锂晶体的生长与性能研究利用部分液相法制备的原料生长了 MgOCLN晶体和Nd:Mg:CLN晶体。对MgOCLN晶体的光学均匀性和摇摆曲线进行测试,发现晶体的品质良好,进而说明镁离子通过部分液相法掺杂要优于固相法。对MgOCLN晶体的热学性质进行了研究,比较了 z轴和x轴的区别。发现z轴对于温度要比x轴更敏感。在单掺和双掺CLN晶体的基础上,研究生长了 MgOSLN和Nd:Mg:SLN晶体。详细研究了双掺CLN和双掺SLN晶体的几种重要的物理性质,并尝试讨论这些性质对晶体生长的利弊,对晶体应用的影响。测量了不同浓度双掺CLN和双掺SLN晶体的光学性质,其透过范围覆盖了紫外、可见和近红外波段,透过率较高。经过吸收边的测算,得出了晶体的铌锂比完全符合经典的同成分和化学计量比的比例关系。并通过吸收边的迁移,研究了掺杂元素镁和钕的占位问题。通过偏振光谱,分析其特征峰的性质。光学均匀性的测试表示晶体具有良好的均匀性,达到激光实验所需的要求。测量了不同浓度双掺CLN晶体和双掺SLN晶体的几种热学性质。几种晶体在热学性质方面c轴与a轴表现出很大的不同。而我们生长的SLN晶体和Mg:SLN晶体的各向异性更显着,晶体的各向异性使晶体不能均匀变化,不利于晶体生长和加工,所以SLN晶体在生长和加工上需要一些额外的工艺。SLN晶体的热导率明显优于CLN晶体,所以SLN晶体更适合应用于非线性光学和激光技术领域。4.稀土离子双掺近化学计量比铌酸锂晶体的生长与光谱性能利用"部分液相法",实现了直径一英寸的Er:Yb:SLN晶体的生长,物相鉴定证明了晶体成分符合化学计量比,而且晶体中Er和Yb元素掺杂均匀。对Er:Yb:SLN晶体进行加工,测试了晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱。发现掺入Er,Yb以后,偏振吸收光谱的谱峰并不发生劈裂,980nm处的吸收峰并不是劈裂形成的,而是Yb能级的跃迁以及Yb向Er的能量传递导致的。激发光谱最高峰在381 nm,偏振发射光谱的结果表明在1030 nm处的荧光并不具有偏振性,而1500nm处的荧光大部分为y偏振光。并计算了此处的发射截面,x、y、z偏振的发射截面依次为0.59×10-21cm2,8.3×10-21cm2和0.53×10-21ccm2。测定了 Er:Yb:SLN晶体在1000 nm和1500 nm下的荧光寿命,结果分别为275.3 μs和3121.1μμs。这与双掺CLN晶体的荧光寿命类似。尝试在980 nm激发下检测Er:Yb:SLN晶体的上转换荧光,发现在530nm,550nm,600nm和610nm处有上转换荧光。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-25）
孙军,李清连,杨金凤,商继芳,张玲[2]（2015）在《大尺寸近化学计量比铌酸锂晶体的制备》一文中研究指出研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对叁英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进行了组分和均匀性测试。结果表明,厚度为3.1 mm的Z-cut晶体组分达到近化学计量比,光学质量达到实用化要求,而XYZ=5.1 mm×5.1 mm×21.0 mm的晶体光学质量较差,同时厚度达1.8mm的Z-cut叁英寸近化学计量比铌酸锂晶片可实现批量制备。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年12期）
方双全,黄新,马德才,张贺新[3]（2015）在《铟掺杂近化学计量比铌酸锂单晶的缺陷结构》一文中研究指出为了探讨抗光损伤介质在近化学计量比铌酸锂晶体中的占位机制,采用顶部籽晶助熔剂方法(TSSG)生长了不同铟含量的近化学计量比铌酸锂(In:SLN)晶体,利用X射线衍射、差热分析,紫外-可见吸收光谱及红外光谱测试并研究了晶体中的缺陷结构变化规律。分析发现在近化学计量比铌酸锂晶体中,In2O3的阈值浓度介于1%~1.5%。缺陷结构研究表明,当In2O3掺杂量低于阈值浓度时,In3+离子优先取代Nb4+Li,形成In2+Li离子;当In2O3掺杂浓度高于阈值浓度时,In3+离子开始同时占据正常的Li与Nb位,形成In2+Li-In2-Nb电荷自补偿结构。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2015年10期）
康学良,梁龙跃,孙德辉,桑元华,刘宏[4]（2015）在《掺杂及近化学计量比钽酸锂晶体的生长及性质研究》一文中研究指出非线性光学晶体钽酸锂因其优良的性质,在固态激光器等领域具有广泛的应用。[1]但未掺杂的同成分钽酸锂因本征缺陷多,抗光损伤阈值较低,极大地限制其应用。金属离子掺杂和生长近化学计量比晶体是改善晶体质量的最重要的方法。[2]本文通过生长近化学计量比、掺镁近化学计量比及钕镁双掺同成分钽酸锂晶体,研究其热学、光学、电学等方面的性质,通过比较得出缺陷及掺杂等因素对晶体产生的影响。首先利用一种全新的方法制备钽酸锂晶体生长所需的多晶料,从源头上改善晶体的质量。[3]通过对近化学计量比、掺镁近化学计量比钽酸锂晶体的比较,发现镁离子的掺入使其具有较宽的光谱范围、较小的矫顽场、较大的热导率等优点,从而得出结论,掺镁近化学计量比钽酸锂是最有前途的周期极化基质晶体。通过研究双掺钽酸锂晶体发现镁离子的掺入阻碍了稀土离子的掺入。该晶体的性质则受两种掺杂离子共同作用的影响。激光实验发现该晶体c切向的激光性能优于a切向,并实现了最高输出功率3.58 W的连续激光输出。(本文来源于《第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集》期刊2015-08-11）
张帅[5]（2013）在《周期极化钛扩散近化学计量比铌酸锂光波导（Ti:PPLN）的制作》一文中研究指出周期极化钛扩散近化学计量比铌酸锂光波导(Ti:PPLN)在全光波长变换器、中红外激光光源以及THz辐射源等方面都具有广阔的应用前景。本论文开展了近化学计量比Ti:PPLN光波导的研究工作，涉及周期极化处理用高压方波脉冲电源的改进和液体电极极化装置的研制以及富锂气相输运平衡(VTE)对铌酸锂晶体畴结构的影响，进一步完成了近化学计量比Ti:PPLN条型光波导的制作和表征工作。取得了如下一些研究结果：1.完成了所购置的高压直流电源的改进工作，以适应于周期极化实验。改进工作主要涉及可控信号发生器、光耦隔离电路和功率放大驱动装置的增设，以实现高压方波脉冲的输出。还研制了液体电极极化装置，包括电极夹具和外接极化电路。外接极化电路部分配备有示波器、高压电表等监测设备，可以实时监控极化过程。2.利用研制的极化系统研究了富锂VTE处理时间和极化反转电压的关系。本文以0.5mm厚Z切同成份铌酸锂晶体为样品进行研究。研究结果表明富锂VTE处理时间小于25h，畴反转电场随VTE时间增加线性减小。在VTE处理达到30h后，畴反转电场降低到最小值为4.0kV/mm。此外，还研究了富锂VTE处理对铌酸锂晶体畴结构的影响。实验发现对样品进行足够时间(大于30h)的富锂VTE处理可以消除高温热处理或钛扩散过程所诱导的铌酸锂晶体+Z面浅层畴反转，此发现为进一步优化制作近化学计量比Ti:PPLN光波导的工艺流程提供了参考。3.进一步开展了近化学计量比Ti:PPLN条型光波导的制作和表征工作。以0.5mm厚Z切同成份铌酸锂晶片为基底，经光刻，钛金属膜镀制，剥离，钛扩散，富锂VTE工艺过程和周期极化处理，制作出了极化周期为160μm，初始钛条宽度7μm，长度为15mm的近化学计量比Ti:PPLN条型光波导。并对近化学计量比Ti:PPLN条型光波导的组份和导波性能进行了表征。结果表明：波导层组份近似为化学计量比，且极化过程除增加了光波导的损耗并未显着影响其它导波性能。极化过程所引起的光波导损耗的增加归因于不完美的畴结构。然后采用腐蚀方法对畴结构显示并利用光学显微镜进行观察。以上研究结果为进一步的研究工作奠定了基础。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
薄惠丰,张占新,胡鸿奎,王凤鸣,王汝政[6]（2013）在《钇掺杂化学计量比铌酸锂晶体低温铁电性能研究》一文中研究指出通过自行设计的低温实验系统结合RT6000HVS标准铁电测试仪对0.5wt%钇掺杂的化学计量比铌酸锂晶体室温与低温下的电滞回线进行测量,并提取了剩余极化值Pr与矫顽场Ec随测试电场变化的关系。研究发现,相同测试电场下,低温相对于常温测得的剩余极化Pr减小,矫顽场Ec增加,这是由于低温下铁电畴区处于冻结状态所致。(本文来源于《热加工工艺》期刊2013年22期）
徐诗雨[7]（2012）在《近化学计量比铌酸锂光波导的制备及表征》一文中研究指出与同成分铌酸锂(LiNbO_3, LN)晶体相比,近化学计量比NS(Near-stoichiometric, NS) LN晶体主要表现出了两方面的优势：一是NS LN晶体在实现抗光折变效应时，只需掺少量（>0.8mol%）浓度的MgO即可，而在同成分LN晶体中掺入MgO浓度阈值需达到4.9mol%以上才可以抑制光折变效应，高掺MgO浓度会严重影响LN晶体的光学质量；另一方面，NS LN晶体制备用于波长转换的周期极化性铌酸锂晶体(Periodically Poled LN，PPLN)波导所需铁电畴反转电压远低于同成分晶体。使用富锂气相输运平衡(Vapor Transport Equilibration, VTE)处理可以使LN晶体的组份达到NS配比。本课题中，以同成分LN晶体为基底，采用钛扩散和富锂VTE处理同时进行的方法制备出了不同Ti膜厚度的NS Ti:LN平面光波导，并使用棱镜耦合技术对波导深度方向上的折射率分布进行表征。可以发现，在NS平面波导表面Ti~(4+)浓度C_(Ti)(mol%)与折射率变化△n_e之间是近似线性的关系△n_e=2.38×10~3C_(Ti)。由于条形波导的导波区域相对较窄、折射率差异也很小，使用棱镜耦合技术是很难直接测量出其折射率分布的。因此，本文采用近场方法建立了条形波导的折射率模型。基于近场方法得到的结果，研究了无源和有源NS条形波导的模场分布、Ti~(4+)浓度的深度分布以及波导的折射率分布等特征参数。结果表明，与同成分Ti:LN条形波导一样，NS条形波导中Ti~(4+)致折射率的变化在宽度方向也符合两个误差函数和的形式，在深度方向上同样符合高斯函数分布，以此建立波导的折射率模型，并进一步采用变分方法来计算模场尺寸。计算出的模场尺寸与实验测得的模场尺寸是一致符合的，所以很好地验证了所建立折射率模型的正确性。此外，分析了条形波导表面Ti~(4+)浓度分布C_(Ti)(mol%)与折射率分布△n_e之间的关系，可以看出，两者的特征分布参数是相似的，且存在线性关系△n_e=2.0×10~3C_(Ti)。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01）
孙德辉,刘宏,王东周,秦小勇,崔坤[8]（2012）在《掺镁近化学计量比铌酸锂晶体生长技术及表征》一文中研究指出随着激光显示技术的发展,作为激光显示绿光光源最有前途的光源材料的铌酸锂晶体的性能改进已经成为晶体生长界的迫切要求。锂铌摩尔比满足铌酸锂化学计量比的铌酸锂晶体叫化学计量比铌酸锂晶体(Stoichiametric LiNbO3,SLN)。严格的化学计量比铌酸锂是难以得到的,目前所谓的SLN应该成为近化学计量比铌酸锂晶体(Near Stoichiametric LiNbO3,NSLN)。研究表明,在SLN中掺入1 mol%的氧化镁可(本文来源于《中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（晶体生长分会场）论文摘要集》期刊2012-08-20）
刘宏,孙德辉,桑元华,江怀东,秦小勇[9]（2012）在《掺镁同成分及近化学计量比铌酸锂晶体——生长技术及产业化》一文中研究指出随着激光显示技术的发展,绿色激光器对周期极化铌酸锂晶体的需求变得非常迫切,另外一个方面,国防用红外激光器的发展,同样要求高品质周期极化铌酸锂晶体。掺镁铌酸锂作为周期极化晶体的主要材料,因此受到更多的关注。目前,国际上有关高品质掺镁铌酸锂类晶体的价格昂贵,而掺镁近化学计量比铌酸锂尚没有进入市场,因此,在国内实现高品质掺镁铌酸锂晶体和掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的产业化,对支撑我国激光显示事业和国防科技的发展有着重要的意义。(本文来源于《中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（晶体生长分会场）论文摘要集》期刊2012-08-20）
孙德辉,刘宏,桑元华,秦小勇,崔坤[10]（2012）在《近化学计量比和掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的生长与表征》一文中研究指出发明了悬挂坩埚技术并利用该技术成功生长了2英寸掺镁和纯化学计量比铌酸锂晶体,并对这两种晶体的结构、热学性质和光谱性质进行了全面的表征。此外利用原料合成新方法——溶液合成法使掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的组分均匀性和光学均匀性显着提高,测试结果证明了晶体的高光学均匀性和成分均匀性,完全符合应用的要求。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2012年S1期）
近化学计量比铌酸锂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化。对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对叁英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进行了组分和均匀性测试。结果表明,厚度为3.1 mm的Z-cut晶体组分达到近化学计量比,光学质量达到实用化要求,而XYZ=5.1 mm×5.1 mm×21.0 mm的晶体光学质量较差,同时厚度达1.8mm的Z-cut叁英寸近化学计量比铌酸锂晶片可实现批量制备。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
近化学计量比铌酸锂论文参考文献
[1].康学良.掺杂及近化学计量比铌酸锂晶体的生长与性质研究[D].山东大学.2017
[2].孙军,李清连,杨金凤,商继芳,张玲.大尺寸近化学计量比铌酸锂晶体的制备[J].人工晶体学报.2015
[3].方双全,黄新,马德才,张贺新.铟掺杂近化学计量比铌酸锂单晶的缺陷结构[J].哈尔滨工程大学学报.2015
[4].康学良,梁龙跃,孙德辉,桑元华,刘宏.掺杂及近化学计量比钽酸锂晶体的生长及性质研究[C].第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集.2015
[5].张帅.周期极化钛扩散近化学计量比铌酸锂光波导（Ti:PPLN）的制作[D].天津大学.2013
[6].薄惠丰,张占新,胡鸿奎,王凤鸣,王汝政.钇掺杂化学计量比铌酸锂晶体低温铁电性能研究[J].热加工工艺.2013
[7].徐诗雨.近化学计量比铌酸锂光波导的制备及表征[D].天津大学.2012
[8].孙德辉,刘宏,王东周,秦小勇,崔坤.掺镁近化学计量比铌酸锂晶体生长技术及表征[C].中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（晶体生长分会场）论文摘要集.2012
[9].刘宏,孙德辉,桑元华,江怀东,秦小勇.掺镁同成分及近化学计量比铌酸锂晶体——生长技术及产业化[C].中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（晶体生长分会场）论文摘要集.2012
[10].孙德辉,刘宏,桑元华,秦小勇,崔坤.近化学计量比和掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的生长与表征[J].人工晶体学报.2012