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RTP及Nb/Yb:RTP晶体的生长、电子结构与性能表征

发布时间:2023-02-25 23:41
  非线性光学材料是激光技术中不可缺少的功能材料,在现代科学技术,特别是在光电子技术中有着重要的应用。磷酸钛氧铷(RbTiOPO4,简称RTP)晶体是一种综合性能优良的非线性光学晶体材料,具有非线性光学系数大、电光系数大,抗光伤损伤阈值高以及物理化学性能稳定等优点,其频率转换、电光调制等器件广泛应用于电子、通讯、医疗等领域。但目前国内生长的RTP晶体电导率较高,并且存在畴结构等缺点,限制了该晶体的应用。为寻求性能更为优越的RTP晶体材料,拓展其应用范围,本论文一方面从改进生长工艺上探索高质量RTP晶体的生长;另一方面对RTP晶体进行Nb/Yb掺质研究。采用X射线光电子能谱等技术研究了晶体的微观结构,并对其热学及光学性能进行了表征。分析了Nb/Yb掺质RTP晶体受热后颜色发生变化的原因;另外在生长掺质RTP晶体过程中,发现了无水钾镁矾型结构的Rb2Ti,.95Yb0.05(P04)3晶体,对其结构及性能进行了初步研究。本论文的主要研究内容和结果如下:(1)研究了高温溶液法生长纯RTP晶体过程中,各种工艺参数对晶体生长的影响,通过优化晶体生长参数,得到了无色透明且无宏观缺陷的RTP晶体,对晶体...

【文章页数】:86 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 RTP型晶体简介
    1.3 掺质RTP晶体的研究进展
    1.4 X-射线光电子能谱技术(XPS)在晶体材料研究中的应用
        1.4.1 晶体成分及元素价态的分析
        1.4.2 元素化学环境及占位情况
        1.4.3 金属—氧键合情况
        1.4.4 总结
    1.5 高温溶液法简介
    1.6 生长设备
    1.7 本论文的研究目的及内容
第二章 纯RTP晶体的生长、结构及性能表征
    2.1 引言
    2.2 晶体生长
    2.3 基本性质表征
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 热学性能表征
        2.3.3 光学性能测试
    2.4 本章小结
第三章 Nb、Yb单掺RTP晶体的生长及表征
    3.1 引言
    3.2 晶体生长
    3.3 结构、性能表征
        3.3.1 物相与组成分析
        3.3.2 电子结构研究
        3.3.3 光谱学性能测试
    3.4 本章小结
第四章 Nb/Yb双掺RTP晶体的生长探索及其电子结构、光谱性能研究
    4.1 引言
    4.2 晶体生长
    4.3 WO3和MoO3对晶体生长的影响
    4.4 组成与结构分析
        4.4.1 物相分析
        4.4.2 组成
        4.4.3 X射线摇摆曲线
        4.4.4 电子结构研究
    4.5 吸收和发光性能
        4.5.1 吸收性能
        4.5.2 荧光光谱
    4.6 后处理对晶体结构的影响
        4.6.1 X射线衍射分析
        4.6.2 摇摆曲线
        4.6.3 吸收光谱
        4.6.4 氧含量测试
        4.6.5 电子自旋共振分析
        4.6.6 X射线光电子能谱分析
    4.7 本章小结
第五章 Rb2Ti1.95Yb0.05(PO4)3晶体的生长、电子结构及性能表征
    5.1 引言
    5.2 晶体生长
    5.3 X射线粉末衍射
    5.4 化学成分和电子结构分析
        5.4.1 化学成分
        5.4.2 电子结构
    5.5 性能表征
        5.5.1 光谱研究
        5.5.2 热学性能
        5.5.3 二次谐波测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 有待深入研究的工作
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间获得的荣誉和奖励
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号:3749406

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