二价阳离子和有机添加剂对KDP晶体生长及其光学性质影响的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张文彬 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-09 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 李征东 |
| 关键词 | KDP晶体 二价阳离子 有机添加剂 光学透过 生长动力学 |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | KDP晶体是一种至上世纪40年代以来发展起来的优良的电光非线性光学晶体材料。90年代以来，由于其易于生长成大晶体和优良的光学效应，KDP晶体作为一种重要的光学器件应用于我国的神光计划。 目前对这方面的研究工作主要集中在以下两个方面：1.改进设备和生长过程中的工艺条件，以便能够快速生长大尺寸的透明单晶；2.研究KDP晶体的质量，特别是希望找到影响激光损伤阈值的因素，拟通过对生长过程参数的调整及采用某些晶体后处理技术来提高晶体的质量。 生长母液中的杂质存在很难避免，这种杂质可能是本来就有的，也有可能是故意加入的。可以简单地将杂质分为两类：金属阳离子和有机添加剂。分类标准基于电荷正负性。前人的研究表明：三价金属阳离子如Fe3+,Cr3+和Al3+影响晶体生长速度，造成生长死区，低饱和度时，导致晶体楔化。在晶体中含量越大，晶体在紫外处透过率越低。加入低含量的EDTA进入生长溶液中，可以提高晶体生长速度甚至到8倍。同时，含EDTA的溶液中生长出来的晶体中，在紫外波段的透过率提高。 鉴于以前的研究主要针对于三价阳离子，本论文中主要研究二价阳离子的行为。选取Ba2+，Cu2+和Mg2+等作为研究对象。研究重点分为以下三个部分：首先考察杂质阳离子进入晶体的可能性，找寻影响掺入的因素；其次研究杂质阳离子对晶体生长动力学的影响，同时结合其在晶体中含量这个指标，给出杂质阳离子可能的运动情况；最后观测杂质阳离子对晶体外形和结构及性质的影响。需要指出的是，以上三者的研究并不是孤立的。研究结果表明，Cu2+和Mg2+不易进入晶体中，对晶体生长速度也基本上没有影响，其可能在界面相被排出，没有到达晶体生长面，对晶体外形和结构性质等影响都不明显；Ba2+易于进入晶体中，它阻碍晶体生长，一定量时使柱面形成明显可见白纹，同时，由于Ba2+的掺入所导致的结构的改变使KDP晶体出现新的特征吸收峰。 过去对有机物添加剂的研究主要集中在对溶液稳定性的影响，一般认为乙二氨四乙酸（EDTA）等的加入会提高亚稳区的宽度。本文着重在另外两方面对有机添加剂的加入影响进行研究：首先研究其对晶体生长速度的影响；其次研究加入后生长晶体的性质改变。除了添加EDTA以外，文中提出了一种新型的有机物添加剂：氨三乙酸（ATA）。实验结果表明，加入这两种添加剂后，无论是｛100｝面还是｛101｝面，随着添加剂量的增大，晶体生长速度经历了先增大后减少的过程，更重要的是，添加剂的存在有助于晶体中三价阳离子特别是Fe3+含量的减少，提高晶体紫外波段透过率的提高。 进一步的工作应集中在使用原子力显微镜或表面X射线衍射技术对界面结构进行观测，补上这一环将对杂质对KDP晶体生长影响的研究更深入；顺磁共振谱（EPR）和理论计算相结合也能更清楚的显现杂质在晶体中结构，并有助于了解晶体性质的变化。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 68 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7984]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张文彬. 二价阳离子和有机添加剂对KDP晶体生长及其光学性质影响的研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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