新型Cs 2 TeM 3 O 12 （M=Mo/W）晶体的生长、结构及性能研究
发布时间：2022-07-14 19:41
激光是20世纪中期人类发现的一种重要的新光源。由于激光具有单色性好、方向性强和相干性高等特性在军事和民用领域得到了广泛的应用。激光可以通过激光工作介质制成的激光器直接获得,但是这种方式获得的激光波长有限,并不能覆盖所有的波段。目前一种行之有效的手段是使用非线性光学晶体对当前常用波长的激光进行非线性光学频率变换,从而获得新的波长的激光。因此,设计并制备新型非线性光学材料一直以来都是激光及其相关领域内的热点课题。近年来,一类同时包含d0过渡金属阳离子（Ti4+,V5+,Nb5+,Mo6+、W6+等）和含有孤对电子的主族阳离子（Se4+,Sb3+,Te4+,I5+,Pb2+等）的新型多元氧化物引起了科研人员的广泛关注。由于二阶Jahn-Teller效应的影响,这类新型化合物大部分为非中心对称结构,且大多数具有强烈的粉末倍频效应,是一类有应用前景的非线性光学晶体。近几年我们课题组在该类晶体的研究中倾注了大量的心血,并获得了丰硕的研究成果。2008年,我们在国际上首次生长了大尺寸单斜相β-BaTeMo209（β-BTM）,并对晶体的线性、非线性光学、压电、电光以及拉曼激光输出性能进行了系统的跟踪...
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 非线性光学晶体
1.2.1 非线性光学现象
1.2.2 二阶非线性光学晶体概述
1.3 Jahn-Teller效应与新型非线性光学晶体
1.3.1 Jahn-Teller效应发展历程
1.3.2 二阶Jahn-Teller效应和非中心对称结构
1.3.3 基于二阶Jahn-Teller效应的含碲钼(钨)酸盐晶体研究进展
1.4 选题的意义、目的和主要研究内容
第二章 Cs_2TeMo_3O_(12)(CTM)晶体的缺陷及生长机理探索
2.1 引言
2.2 晶体的宏观缺陷
2.2.1 应力开裂和包裹体
2.2.2 负晶和添晶
2.3 CTM晶体的化学腐蚀法
2.4 CTM晶体(0002)面生长机理探索
2.5 本章小结
第三章 Cs_2TeW_3O_(12)(CTW)晶体的生长
3.1 引言
3.2 粉末的固相合成
3.3 粉末的热分析
3.4 助熔剂法简介
3.5 晶体生长
3.5.1 晶体生长炉
3.5.2 晶体生长炉内温度梯度
3.5.3 助熔剂的确定
3.5.4 自发结晶
3.5.5 籽晶生长
3.6 晶体生长参数优化
3.6.1 降温速率
3.6.2 籽晶的转速
3.6.3 籽晶方向
3.6.4 溶液粘度
3.7 本章小结
第四章 CTW晶体的基本性质
4.1 引言
4.2 单晶结构解析
4.3 单晶结构讨论
4.4 密度测试
4.5 硬度测试
4.6 热学性能
4.6.1 比热
4.6.2 热膨胀系数
4.6.3 热扩散和热导率
4.6.4 晶体结构与热学各向异性的关系
4.7 晶体质量表征
4.7.1 高分辨X射线衍射
4.7.2 化学稳定性
4.8 本章小结
第五章 CTW晶体的光学性能
5.1 引言
5.2 线性光学性能
5.2.1 透过范围
5.2.2 折射率
5.3 非线性光学性能
5.3.1 相位匹配
5.3.2 相位匹配的条件
5.3.3 粉末倍频测试
5.3.4 CTW晶体的二阶非线性光学系数
5.3.5 旋转马克条纹法测试晶体的非线性光学系数
5.3.6 晶体有效非线性光学系数的计算
5.4 晶体结构与非线性光学性能的关系
5.5 本章小结
第六章 CTW晶体的压电性能
6.1 引言
6.2 压电晶体物理参数介绍
6.2.1 胡克定律与弹性常数
6.2.2 介电常数
6.2.3 压电常数和压电方程
6.2.4 机电耦合系数
6.3 压电介电弹性性能测试
6.3.1 测试方法介绍
6.3.2 样品切型设计
6.3.3 实验结果
6.4 压电性能与晶体结构的关系
6.4.1 基团偶极矩计算
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结论
7.1.1 CTM晶体的缺陷及生长机理
7.1.2 CTW晶体生长
7.1.3 CTW晶体的基本性质
7.1.4 CTW晶体的结构与性能关系
7.2 主要创新点
7.3 有待深入研究的内容
参考文献
攻读学位期间的学术论文
攻读学位期间所获的奖励
攻读学位期间参加的会议
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]晶体折射率测试方法[J]. 谢克诚，刘光耀，罗康俊. 压电与声光. 1996(01)
[2]45°棱镜法测量晶体折射率[J]. 尹鑫. 应用激光. 1995(03)
博士论文
[1]几种高温压电晶体的生长及其性能研究[D]. 申传英.山东大学 2015
[2]新型钼碲酸盐晶体的生长、性能及非线性光学频率转换研究[D]. 张俊杰.山东大学 2013
[3]高温压电晶体的生长、性能表征和应用研究[D]. 于法鹏.山东大学 2011
[4]CNGS和CTGS晶体的生长及性能研究[D]. 石绪忠.山东大学 2007
硕士论文
[1]低对称晶体BaTeMo2O9的二阶非线性光学性能研究[D]. 于庆霞.山东大学 2010
本文编号：3661756
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 非线性光学晶体
1.2.1 非线性光学现象
1.2.2 二阶非线性光学晶体概述
1.3 Jahn-Teller效应与新型非线性光学晶体
1.3.1 Jahn-Teller效应发展历程
1.3.2 二阶Jahn-Teller效应和非中心对称结构
1.3.3 基于二阶Jahn-Teller效应的含碲钼(钨)酸盐晶体研究进展
1.4 选题的意义、目的和主要研究内容
第二章 Cs_2TeMo_3O_(12)(CTM)晶体的缺陷及生长机理探索
2.1 引言
2.2 晶体的宏观缺陷
2.2.1 应力开裂和包裹体
2.2.2 负晶和添晶
2.3 CTM晶体的化学腐蚀法
2.4 CTM晶体(0002)面生长机理探索
2.5 本章小结
第三章 Cs_2TeW_3O_(12)(CTW)晶体的生长
3.1 引言
3.2 粉末的固相合成
3.3 粉末的热分析
3.4 助熔剂法简介
3.5 晶体生长
3.5.1 晶体生长炉
3.5.2 晶体生长炉内温度梯度
3.5.3 助熔剂的确定
3.5.4 自发结晶
3.5.5 籽晶生长
3.6 晶体生长参数优化
3.6.1 降温速率
3.6.2 籽晶的转速
3.6.3 籽晶方向
3.6.4 溶液粘度
3.7 本章小结
第四章 CTW晶体的基本性质
4.1 引言
4.2 单晶结构解析
4.3 单晶结构讨论
4.4 密度测试
4.5 硬度测试
4.6 热学性能
4.6.1 比热
4.6.2 热膨胀系数
4.6.3 热扩散和热导率
4.6.4 晶体结构与热学各向异性的关系
4.7 晶体质量表征
4.7.1 高分辨X射线衍射
4.7.2 化学稳定性
4.8 本章小结
第五章 CTW晶体的光学性能
5.1 引言
5.2 线性光学性能
5.2.1 透过范围
5.2.2 折射率
5.3 非线性光学性能
5.3.1 相位匹配
5.3.2 相位匹配的条件
5.3.3 粉末倍频测试
5.3.4 CTW晶体的二阶非线性光学系数
5.3.5 旋转马克条纹法测试晶体的非线性光学系数
5.3.6 晶体有效非线性光学系数的计算
5.4 晶体结构与非线性光学性能的关系
5.5 本章小结
第六章 CTW晶体的压电性能
6.1 引言
6.2 压电晶体物理参数介绍
6.2.1 胡克定律与弹性常数
6.2.2 介电常数
6.2.3 压电常数和压电方程
6.2.4 机电耦合系数
6.3 压电介电弹性性能测试
6.3.1 测试方法介绍
6.3.2 样品切型设计
6.3.3 实验结果
6.4 压电性能与晶体结构的关系
6.4.1 基团偶极矩计算
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结论
7.1.1 CTM晶体的缺陷及生长机理
7.1.2 CTW晶体生长
7.1.3 CTW晶体的基本性质
7.1.4 CTW晶体的结构与性能关系
7.2 主要创新点
7.3 有待深入研究的内容
参考文献
攻读学位期间的学术论文
攻读学位期间所获的奖励
攻读学位期间参加的会议
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]晶体折射率测试方法[J]. 谢克诚，刘光耀，罗康俊. 压电与声光. 1996(01)
[2]45°棱镜法测量晶体折射率[J]. 尹鑫. 应用激光. 1995(03)
博士论文
[1]几种高温压电晶体的生长及其性能研究[D]. 申传英.山东大学 2015
[2]新型钼碲酸盐晶体的生长、性能及非线性光学频率转换研究[D]. 张俊杰.山东大学 2013
[3]高温压电晶体的生长、性能表征和应用研究[D]. 于法鹏.山东大学 2011
[4]CNGS和CTGS晶体的生长及性能研究[D]. 石绪忠.山东大学 2007
硕士论文
[1]低对称晶体BaTeMo2O9的二阶非线性光学性能研究[D]. 于庆霞.山东大学 2010
本文编号：3661756
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