钒酸钇晶体多晶原料的合成研究

钒酸钇晶体多晶原料的合成研究

一、钒酸钇晶体多晶原料的合成研究(论文文献综述)

杨成林[1](2020)在《QPCPA用掺杂铌酸锂晶体的生长与性能研究》文中研究指明准参量啁啾脉冲放大(QPCPA)是近年来提出的一种新型激光脉冲放大技术,兼具啁啾脉冲放大(CPA)高转换率和光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)大带宽的优点,具有十分广阔的应用前景,其核心元件之一便是掺杂特定离子的非线性光学晶体。目前能够成功实现该类技术的非线性光学晶体仅有掺杂Sm离子的YCOB晶体,较窄的透过率范围使得该类晶体无法满足波长超过2500nm的QPCPA放大,需要寻找更多可以进行应用的QPCPA材料。为利用QPCPA技术实现3000nm附近的激光脉冲放大,本论文选择将不同浓度的Pr离子(0.5mol%、1mol%、2mol%)掺杂进入Li Nb O3晶体以完成对闲频光(1588nm)的吸收,同时进行Pr:Mg:Li Nb O3晶体(Pr离子浓度为0.5mol%、Mg离子浓度为5mol%)的生长以确定Mg离子掺杂是否能够改善晶体抗光损伤阈值。本论文通过固相混合法优化烧结工艺合成出高纯度的掺杂Li Nb O3多晶原料,并通过设计优化炉腔结构、改进生长参数成功利用提拉法与下降法完成了所设计的Li Nb O3系列晶体的生长。本论文针对晶体的物相结构、缺陷结构、掺杂离子组分、Li元素含量、热学性质、光谱性质以及抗光损伤阈值开展了相关研究。晶体的X射线粉末衍射结果表明掺杂Li Nb O3晶体的物相结构并没有发生明显改变;通过对生长出的晶体进行极化与腐蚀,可以观察到晶体的位错结构,呈现出三次旋转对称特性;晶体的ICP-OES结果表明Pr离子与Mg离子在晶体中的分凝系数均接近于1,没有发生明显的偏析;通过拉曼光谱对晶体中Li2O的含量进行了计算,结果显示晶体中的Li含量均与同组分晶体相似;通过对晶体的密度、比热、热扩散性质进行测试,计算得到了掺杂晶体的热导率数据,结果表明铌酸锂拥有比YCOB和LGN晶体更高的热导率,在QPCPA的应用上具有一定的优势;晶体的光谱结果表明,晶体在370nm的激发光激发作用下,会在619nm处产生较强的发射峰,且晶体在泵浦光(1030nm)和信号光(3000nm)处具有65%以上的透过率,在1572nm处具有较强的吸收峰,吸收系数达11cm-1,能够完成对闲频光(1588nm)的吸收,均满足QPCPA对所需的非线性光学晶体的光谱性质的要求;利用脉宽为10ns的532nm脉冲激光器对晶体进行抗光损伤测试,结果表明生长的晶体均可以承受来自纳秒脉冲激光器100m J以上的能量,其中Pr-Mg样品的抗光损伤阈值达到4.74×107W/cm2,具有较为不错的抗光损伤能力。研究表明掺镨铌酸锂系列晶体在QPCPA放大器方面具有广阔的应用前景。

蓝碧蛟[2](2020)在《基于纤芯熔融法制备新型功能光纤的研究》文中研究指明近年来国内外新型功能光纤的研究进入一个快速发展的阶段,例如超宽带、高增益的玻璃光纤;具有丰富光电性质的半导体光纤;结构功能复合化的有机物复合光纤等等。纤芯熔融法(MIT)作为适用性最广的光纤制备方法,推动了新型功能光纤的发展。目前,该方法针对极端条件制备光纤和拉制过程中组分扩散的研究分析较少。针对此问题,本文采用MIT法制备了三种特殊的晶体(YVO4、KNb O3、Cr:Ga2O3)衍生光纤,通过研究和利用光纤中的组分扩散制备了组分和结构在纤芯区域呈一定梯度分布的光纤,发现光纤表现出特殊的光学性质,研究为制备新型功能光纤提供了一种新的思路和方法。本论文取得的主要研究成果如下:(1)制备了可空间选择性析出YVO4微晶的YVO4晶体衍生光纤。光纤具有完好的芯-包结构,初步制备的光纤传输损耗较大。通过元素分析和拉曼光谱表征,证明光纤纤芯和包层之间存在明显的元素扩散,纤芯为玻璃态的YVO4+Si O2。利用热处理和连续激光诱导的手段在光纤中析出YVO4微晶,并实现光纤的整体和空间选择性析晶,制备YVO4微晶玻璃光纤。(2)制备了组分和光学性质梯度分布的梯度光纤。过渡金属Nb具有丰富的光学性质,我们选用KNb O3晶体作为纤芯材料,石英作为包层材料,制备了Si O2+Nb2O5体系的玻璃光纤。在前驱体光纤中,[Nb O6]集中且相对均匀的分布在纤芯中心,而由于扩散在纤芯和包层的界面区域同时有少量分布,[Nb O6]的浓度猝灭效应使得光纤具有环状发光的现象。通过热处理,纤芯中[Nb O6]的发光效率提高,同时[Nb O6]具有更加明显的梯度分布,环状发光区域扩展。利用这个现象我们演示了所制备光纤用于指示不可见红外激光。(3)制备了纤芯具有彩色环状发光现象的Cr掺杂Ga2O3陶瓷衍生光纤。所制光纤尺寸接近标准单模光纤,芯-包结构完好,同时具有较好的导光性能。通过元素分布和拉曼光谱分析,证明有部分Si O2扩散进纤芯区域,衍生光纤为Si O2+Ga2O3玻璃光纤。在光纤中仅测得Cr3+离子650~900 nm波段的发光。由于发生扩散,Ga、Si等元素在光纤中呈一定的梯度分布,在紫外光激发下光纤具有环状的彩色发光。通过调整热处理制度,可以在芯-包界面区析出Ga2O3微晶,环状彩色发光现象变得更加明显。

房倩楠[3](2019)在《掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究》文中研究表明“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”,可见波段激光在关系国民经济和国家安全的众多领域有重要的需求并已获得广泛应用。目前,红光(赤)和蓝光(蓝)波段,半导体激光和全固态激光倍频所获得的激光均已发展成熟;绿光(绿、青)波段,半导体激光已经逐步发展成熟并已在中小功率激光方面垄断商品市场,全固态激光倍频已经获得实用;紫光(紫)主要以全固态激光的三倍频获得,已经实现十瓦级激光输出。但处于人眼敏感的黄光(橙黄)激光,依然有待发展,属于激光领域的研究热点和难点之一。目前主要有三种方法可以实现黄光激光的输出,包括:1、利用蓝光半导体激光器泵浦特殊激活离子(Dy3+、Pr3+)掺杂的低声子能量晶体(主要是氟化物)的激光辐射获得,但是受限于当前蓝光泵浦源的输出功率和对晶体低声子能量的要求,目前输出功率较低、尚处于实验室研究阶段;2、Nd3+或者Yb3+离子1 μm附近激光的受激拉曼散射后再进行倍频获得,存在三阶非线性和二阶非线性两种光学效应,频率转换过程复杂,激光器设计复杂,激光阈值较高,效率较低;3、Nd3+离子1.06 μm和1.3 μm的激光发射后再和频获得,设计复杂,调整困难,结构稳定性差。黄光激光的发展亟需新原理的引入和新器件的发明。功能复合晶体是同时具有两种或多种功能并可以实现复合的晶体材料,其中激光自倍频晶体是应用最为广泛的一类,该晶体同时兼具激光和倍频两种光学性质,可在一块晶体中完成激光和倍频过程,实现倍频激光输出,所制作的激光器件具有结构简单、紧凑、体积小、调整方便、稳定性好等优点,可满足现代信息社会对高集成光电器件的需求。山东大学长期坚持激光自倍频晶体研究,发现硼酸钙氧稀土盐系列(RECOB)晶体具有较宽的透过光谱、较为稳定的物理化学性质、可用提拉法生长大尺寸高质量的单晶等优势,是综合性能较为优秀的激光自倍频基质材料。本论文在本课题组前期研究的基础上,针对黄光激光研究现状,提出通过电子-声子耦合来实现激光波段的拓展,以达到黄光激光输出的效果。从Huang-Rhys因子出发,深入研究了晶体结构-掺杂离子-激光效果间关系,发现由于镧系收缩Yb3+离子会有较强的电子-声子耦合强度,并根据休谟-饶赛定则,选定掺镱硼酸钙氧钇晶体(Yb:YCOB)为研究对象,开展了晶体生长及黄光激光自倍频器件设计的系列研究工作。其中,涉及了晶体材料的选取、晶体生长、基本性能表征、黄光自倍频晶体浓度和长度优化、黄光自倍频器件设计等,实现了瓦级黄光自倍频激光的输出。主要工作如下:1.Yb:YCOB晶体的生长以及基本性质表征Yb:YCOB晶体是同成分近一致熔融化合物,可用提拉法生长晶体。面向黄光激光自倍频应用,生长了掺杂浓度从5%到30%的系列晶体,突破了晶体生长过程中的开裂、气泡、组分偏析等关键难题,获得了尺寸为Φ25mm×40 mm、重量约为130g的晶体;测试分析了晶体的结构和组分,证明所生长的晶体具有很好的均一性和高质量;以晶体物理基本原则为指导,加工了可实现单斜Yb:YCOB晶体热学性能测试的晶体样品,测试了不同掺杂浓度晶体的热膨胀、热扩散、比热和密度,计算了晶体的热导率,揭示了掺杂浓度对热学性质的影响规律,发现该类晶体的热膨胀和热导率具有较小的各向异性且掺杂浓度对其影响较小,说明Yb:YCOB晶体在生长和加工的过程中不易开裂,且高掺杂浓度不会明显降低其热学性质,可实现高功率及高效率自倍频激光输出。2.Yb:YCOB晶体光学性质及其电子-声子耦合研究相位匹配条件是实现非线性频率变换的基本要求,依赖于非线性光学晶体的双折射和折射率色散规律。对于单斜晶系的Yb:YCOB晶体来说,结晶学轴与折射率主轴不完全重合,且折射率椭分布可用三轴不等的椭球体描述。利用最小偏向角法测试了不同掺杂浓度、不同切割方向晶体的折射率,拟合得到了色散方程,并通过主轴化得到折射率主轴在结晶学坐标系中的方向,发现掺杂浓度对色散方程的影响较小,且随着掺杂浓度的升高,结晶学轴与折射率主轴之间的夹角略有上升;表征了不同掺杂浓度晶体的偏振吸收和发射光谱,结果显示该晶体的零声子线波长是975 nm,吸收和发射性能呈现较小的各向异性,由于电子-声子耦合作用,零声子线两边的吸收和发射强度随掺杂浓度明显增强;分析了单斜晶体介电常数张量中对角化的实部(折射率)和非对角化的虚部(吸收或者发射)的角度空间分布,并计算了吸收和发射角度空间分布随晶体浓度和波长的色散关系,发现较高掺杂浓度的晶体具有较大的空间角度。由于镧系收缩,Yb3+离子具有较小的半径,4f壳层电子所受的5s和5p壳层电子的屏蔽作用较弱,容易受到基质晶格的影响,即通过电子-声子发生相互耦合作用可实现光谱展宽,获得激光后以之倍频可能实现黄光激光输出。分析计算了影响电子-声子耦合作用强度的配位体价键的离子性和Huang-Rhys因子S,结果显示硼酸盐体系晶体中B-O键的离子性较大,具有较强的电子-声子耦合强度,S因子随着温度以及掺杂浓度的升高而变大;研究了发射谱线强度与参与声子数的关系,发现当声子数目等于S因子时发射谱线具有最强的发射强度,且参与声子数目小于S因子时的发射强度高于声子数目大于S因子的发射强度。光学性质的测试表明Yb:YCOB晶体具有较强的电子-声子耦合作用,辅以激光-倍频功能复合性质可实现黄光自倍频激光。3.Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究研究了 Yb:YCOB晶体的自倍频激光性能,通过谐振腔设计初步获得了输出功率710 mW、输出波长523 nm的绿光自倍频激光输出,其光-光转换效率为8.59%。通过分析该类晶体的光谱特性,发现1000 nm-1060 nm波长范围的基频光具有较大增益,需通过合适的镀膜工艺或选频技术加以抑制,以实现增益较小的1100 nm以上的基频光振荡并获得黄光激光输出;以计算的最佳相位匹配方向晶体的增益截面为指导,利用不同掺杂浓度晶体的色散方程计算了晶体在基频光1140nm处的最佳相位匹配方向,为黄光自倍频激光的实现提供了理论支持;加工了可实现相位匹配的黄光自倍频晶体并实现微片结构设计,获得了黄光激光输出,测量并分析了晶体长度、掺杂浓度、晶体最佳相位匹配方向对自倍频激光输出功率和效率的影响规律,发现掺杂浓度较低的晶体(5 at.%)在晶体在长度较长(8mm)时可获得了较高的黄光输出功率(1.868W)和转换效率(11.76%)、掺杂浓度为30at.%、长度为4mm的晶体获得了 1.713 W的输出功率(转换效率为11.97%);优化掺杂浓度和晶体长度,在掺杂浓度为20at.%、晶体长度为6mm的Yb:YCOB晶体中获得了输出功率2.752 W的黄光激光输出,转换效率是16.59%;通过设计镀膜条件获得了稳定波长(570nm)的黄光自倍频激光的输出。目前,黄光自倍频晶体和激光器件已经在青岛镭视光电科技有限公司实现产业化,用于生产具有我国自主知识产权的黄橙光激光器件和激光光源。

杨雄生[4](2017)在《含铈铝酸盐磁光晶体生长及其性能研究》文中研究表明本论文对CeAlO3晶体与CaTb1-xCexAlO4系列晶体的原料合成、晶体生长、磁性与磁光性能等方面进行了较为系统的研究。采用高温固相法合成CeAlO3多晶原料,利用XRD、IR、DRS等测试手段对合成的多晶原料进行表征,探索出纯度高、晶相较好、基本符合晶体生长要求的CeAlO3多晶原料的可控合成工艺。采用提拉法生长CeAlO3晶体,通过调节温场、转速、拉速、退火时间等参数来优化晶体的生长工艺,获得了光学质量较高的CeAlO3单晶,同时结合MS软件模拟了 CeAlO3晶体的生长习性,利用XRD、Rietveld精修软件确定CeAlO3晶体属于四方相。对CeAlO3晶体荧光光谱分析表明,其在372 nm附近有较强的特征发射峰,这归属于晶体Ce3+离子的5d→4f跃迁。在弱还原气氛中对CeAlO3晶体进行二次退火,发现CeAlO3晶体在400-1600 nm波段的透过率可达70%以上,结合XPS测试分析其退火前后Ce离子价态的变化对晶体透过率的影响。测试了 CeAlO3晶体在a和c方向的变温磁化率,结果表明晶体存在磁各向异性,同时在奈尔温度点2K附近有反铁磁相变。采用消光法测试了 CeAlO3晶体在532、635和1064 nm波长处的法拉第旋转角,计算其三个波长处的费尔德常数约是TGG晶体的2.0~2.1倍。最后结合MCD谱讨论了 Ce3+离子在紫外光区的跃迁对晶体磁光性能的影响。高温固相法合成CaTbAlO4与CaCeAlO4多晶原料,采用提拉法生长了高质量的CaTb1-xCexAlO4系列晶体。通过XRD、Rietveld精修软件拟合计算CaCeAlO4和CaTb1-xCexAlO4系列晶体的晶胞参数。采用EDS和lCP-AES确定CaTb1-xCexAlO4系列晶体的化学式;测试了 CaTb1-xCexAlO4系列晶体的常温磁性,并对其磁性能进行研究。测试了 CaTb1-xCexAlO4系列晶体在200-1600 nm的透过光谱,结果表明除在488 nm附近有Tb3+离子7F6→5D4的跃迁吸收峰外,其透过率都在70%以上。消光法测试了 CaTb1-xCexAlO4系列晶体在532、635和1064 nm波长处的法拉第旋转角,计算得到CaTb0.955Ce0.045AlO4和CaTb0.869Ce0.131AlO4晶体的费尔德常数分别是CaTbAlO4晶体的1.05和1.14倍。最后结合DRS与MCD测试,初步分析了 Ce离子掺杂增加晶体费尔德常数的机理。综上表明,CeAlO3晶体与CaTb1-xCexAlO4系列晶体基于其透过率较高、磁光性能良好而有望成为可见及近红外光区有应用价值的磁光晶体材料。

张世明[5](2016)在《镱离子掺杂钒酸钇和磷酸钇系列激光晶体的生长和机理探究》文中研究指明随着激光二极管技术的发展,全固态激光器以其高效率、高集成度、高稳定性等特点为科研、军事、医疗、材料加工以及日常生活的各个领域的发展起到了非常重要的作用。激光增益介质是激光技术的一个核心要素,优秀的增益介质会为激光技术带来快速发展。激光晶体材料作为一类及其重要的激光增益介质,其高质量、大尺寸的晶体生长往往具有里程碑式的意义,比如掺钕钇铝石榴石晶体和掺钕钒酸钇晶体。通过对晶体结构的理解和晶体缺陷的表征分析从而优化生长工艺是获得高质量、大尺寸晶体的有效手段。镱掺杂钒酸盐系列晶体也是一类优异的激光晶体材料,其在连续激光和脉冲激光领域都表现优异,并且还存在激光双稳态和偏振态转化等特殊的激光表现。对此系列晶体激光性能进行研究,能够有助于获得更优异的激光输出并在一定程度上指导新晶体的探索。目前,镱掺杂钒酸盐系列晶体中Yb:YVO4、Yb:LuVO4、Yb:GdVO4、Yb:YxGd1-xVO4,Yb:LuxGd1-xVO4的激光性能都已报道,只有Yb:YxLu1-xVO4晶体还没有被生长,我们利用提拉法对其进行晶体生长并进行性能表征。正磷酸盐晶体与钒酸盐晶体具有相同的晶体结构和优异的物理化学性质,镱掺杂正磷酸盐系列晶体也初步表现出优异的激光性能。正磷酸盐晶体的生长难度大,需要在突破晶体生长工艺的基础上全面展开激光等性能的研究。本文主要工作有:首次利用提拉法成功生长出Yb:YxLu1-xVO4系列晶体。介绍了晶体生长设备、原理以及主要工艺流程,结合晶体热力学理论讨论了生长过程中的晶体形貌特点,并讨论了不同生长阶段时生长温度对晶体外形的的影响。从热力学和动力学两个角度讨论了影响晶体质量的因素,比如原料纯度、温场、籽晶选择和退火程序等等。利用不同的腐蚀剂以及腐蚀时间对Yb:YxLu1-xVO4晶体的(100)面和(001)面进行腐蚀,通过观察晶体表面的蚀坑表征分析晶体中的位错密度和分布。利用透射电子显微电镜(TEM)的衍衬像观察晶体(100)面样品中的位错形貌特点。腐蚀法和TEM衍衬像结果均显示出晶体中[001]取向的位错线密度要大于[100]取向,结合晶体结构讨论了晶体中位错的形貌特点。通过高分辨电子显微技术直接观察到晶体中的刃型位错的结构,并观察到伯格斯矢量大小相等方向相反的成对刃型位错。对晶体进行热膨胀系数测试,并结合晶体结构讨论了晶体中成对出现的刃型位错的可能的形成原因:晶体在高温生长结束后的降温过程中,由于晶体的热膨胀各向异性引起的热应力,使得晶体中完整晶面断裂形成两个刃型位错。利用焦磷酸铅助熔剂体系对Yb:YPO4晶体进行助熔剂法自发成核生长。讨论了改变助熔剂体系中氧化铅和五氧化二磷的组分配比对晶体生长造成了的影响。为了改善晶体生长时物质输运条件,通过向体系中添加碱金属离子降低体系粘度,晶体尺寸显着增大同时成核数量减少。XRD测试表明添加物没有造成晶体结构变化,证明了生长体系改进的有效性。对晶体进行了偏振吸收光谱测试,计算得到了吸收截面和吸收线宽。首次在室温下成功获得了Yb:YPO4晶体的连续激光运转,在2.2W的吸收功率下得到了0.36W的激光输出。测试得到了晶体的不同输出耦合下激光发射光谱。

吴永华[6](2016)在《基于钼酸盐为基质的发光材料的性能研究》文中研究指明固体激光增益介质中,双金属钼酸盐晶体的研究一直备受重视,因其有着高度的无序晶体结构,可以高浓度稀土掺杂而不发生明显的浓度淬灭效应,同时,有着稳定的物理化学性质、大的吸收和发射截面、良好的三阶非线性效应。双金属钼酸盐晶体除了具有上述众多特性,还可以很好的与LD泵浦源相结合,有较大的潜在商用价值。其中,NaGd(MoO4)2晶体就属于典型的双金属钼酸盐的一种。本文对于NaGd(MoO4)2晶体的生长技术、晶体结构、热学性能、光谱特性以及能量传递进行了系统的研究和分析。具体工作包括:(1)通过高温固相反应法合成了Eu3+/Sm3+:NaGd(MoO4)2多晶原料,并测试其热学性能、XRD以及光谱特性,为后续成功提拉生长单晶材料提供实验的参考依据。(2)用提拉法生长了NaGd1-xNdx(Mo O4)2(x=0.0050.05)一系列单晶材料和Er3+/Yb3+:NaGd(MoO4)2单晶材料。XRD测试晶体结构表明,生长晶体均属于白钨矿结构,四方晶系,I41/a点群。对生长的单晶进行热学性质表征,得到NaGd(MoO4)2单晶熔点为1177.4℃,330 K条件下的比热为0.51 J/g K。表明NaGd(MoO4)2基质晶体有着高熔点和较好的化学稳定性。(3)测试了NaGd1-x Nd x(MoO4)2(x=0.0050.05)、Er3+/Yb3+:NaGd(MoO4)2单晶材料的吸收光谱和荧光光谱,运用J-O理论计算了J-O三强度参数、自发辐射跃迁几率、荧光分支比以及荧光寿命,同时进行了稀土离子间能量传递机制的分析。

杨绍利,马兰,刘金凤,雷卓君[7](2016)在《利用攀西钒资源研究开发钒功能材料展望》文中提出含钒功能材料在激光、催化剂、化工原料合成、涂层材料、建筑装饰、能源利用、远红外等非钢领域的应用已日益增多。综述Nd:YVO4激光基质晶体、纳米V2O5催化剂、钒酸铋光催化剂、VO2热敏功能薄膜、钒钛黑瓷红外涂层、钒电池等含钒功能材料的制备工艺现状,分析了利用攀西钒原料制备钒功能材料的可行性,展望了含钒功能材料发展前景。

杨绍利,马兰,刘金凤,雷卓君[8](2015)在《利用攀西钒资源研究开发钒功能材料》文中研究说明含钒功能材料在激光、催化剂、化工原料合成、涂层材料、建筑装饰、能源利用、远红外等非钢领域的应用已日益增多。本文综述了Nd:YVO4激光基质晶体、纳米V2O5催化剂、钒酸铋光催化剂、VO2热敏功能薄膜、钒钛黑瓷红外涂层、钒电池等含钒功能材料的制备工艺现状,分析了利用攀西地区钒原料制备钒功能材料的可行性,并展望了含钒功能材料的发展前景。

张文辉[9](2014)在《磷灰石型Sr2TbxGd8-x(SiO4)6O2晶体的生长与磁光性能研究》文中研究指明本文对磷灰石型Sr2TbxGd8-x(SiO4)O2晶体的原料合成、晶体生长、晶体结构、基本物理性能参数和磁光性能作了较为系统的探索研究。采用高温固相法合成Sr2Gd8(SiO4)O2、Sr2Gd8(SiO4)O2多晶原料,结合差示扫描量热及热重分析谱图(DSC-TG),确定了原料的烧结工艺,并对原料进行了物相分析(XRD)、红外(IR)、紫外可见漫反射(DRS)的表征。采用提拉法(Czochralski)生长了Sr2TbxGd8-xt(SiO4)O2系列单晶。结合该体系晶体的生长习性,对生长工艺进行逐步优化。通过调整温度梯度、籽晶的选择、晶体转速、晶体拉速、退火时间等条件,成功生长出光学质量较好的Sr2TbxGd8-x(SiO4)O2系列单晶。采用XRD对Sr2TbxGd8-x(SiO4)O2晶体粉末进行物相分析,并利用Jade软件对XRD谱图进行拟合,得到其晶胞参数,确定了Sr2TbxGd8-x(SiO4)O2系列晶体均属于磷灰石型六方晶系。采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)测试了晶体中元素的含量,计算出晶体中Tb3+离子的有效分凝系数。采用能谱分析了晶体中各元素含量,结合各元素原子含量百分比确定晶体的组成。结合扫描电镜和能谱分析初步研究了晶体存在的包裹缺陷。测试了晶体的维氏硬度、热膨胀系数、热导率等理化性能。对所生长的晶体进行定向、切割和抛光之后,测试了晶体在400-1500nm波段的透射光谱和吸收光谱,结果表明,除485nm附近有Tb3+离子7F6→5D4的跃迁吸收峰外,该系列晶体在其它波段均表现出较高的透过率,特别在可见光波段400-650nm处,Sr2Tb8(SiO4)6O2晶体的透过率较TGG晶体有明显增大;通过变温磁化率的测定,研究分析了Sr2Tb8(SiO4)6O2晶体的低温磁性;采用消光法在实验室自行组装的法拉第旋转测试系统中测定了<001>方向Sr2TbxGd8-x(SiO4)O2晶片在532nm,633nm及1064nm波长的法拉第旋转角,计算得到了晶体的费尔德常数,结果表明Sr2Tb8(SiO4)6O2晶体的费尔德常数为文献中报道的TGG的1.65-1.75倍,有望成为可见-近红外光区可应用的磁光材料。

王国富,吴少凡[10](2010)在《掺钕钒酸钇激光晶体的研制和开发》文中提出掺钕钒酸钇激光晶体是一种优秀LD泵浦的激光晶体材料,是当前中、小功率全固态激光器的首选材料,它广泛应用于激光通讯、激光测距、激光印刷、卫星测量、导航等各个领域。首先回顾了LD泵浦的激光晶体材料的发展过程及其对激光晶体的要求,系统介绍了掺钕钒酸钇激光晶体的特性。同时比较详细介绍了大尺寸、高质量掺钕钒酸钇激光晶体生长技术及其应用。目前产品已销往美、英、日等21个国家和地区,成为我国唯一能够大量进入国际市场的激光晶体产品,极大地推动了我国激光晶体行业的发展,扩大了我国晶体行业在国际上的影响力。

二、钒酸钇晶体多晶原料的合成研究(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、钒酸钇晶体多晶原料的合成研究(论文提纲范文)

(1)QPCPA用掺杂铌酸锂晶体的生长与性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景与研究目的
    1.2 非线性光学晶体概述
    1.3 铌酸锂系列晶体概述
        1.3.1 铌酸锂晶体的结构
        1.3.2 铌酸锂晶体的本征缺陷与非本征缺陷
        1.3.3 铌酸锂晶体的研究进展
    1.4 选题依据与研究内容
2 镁镨掺杂铌酸锂晶体的制备及性能测试
    2.1 晶体生长设备的设计与优化
        2.1.1 温场的设计
        2.1.2 提拉生长炉的设计与优化
    2.2 多晶原料的合成
    2.3 晶体的生长
        2.3.1 晶体的提拉法生长
        2.3.2 晶体的下降法生长
    2.4 晶体的定向加工与性能测试
        2.4.1 晶体的定向与加工
        2.4.2 晶体的性能测试
    2.5 本章小结
3 镁镨掺杂铌酸锂晶体的结构及热学性质
    3.1 物相与结构分析
        3.1.1 晶体的XRD及晶格畸变
        3.1.2 晶体的畴结构
    3.2 掺杂离子的浓度
        3.2.1 电感耦合等离子体光谱测试
        3.2.2 显微共聚焦拉曼光谱测试
    3.3 掺杂晶体的热学性质
        3.3.1 晶体密度测试
        3.3.2 晶体的比热性质
        3.3.3 晶体的热扩散系数
        3.3.4 晶体的热导率
    3.4 本章小结
4 镁镨掺杂铌酸锂晶体的光学性质
    4.1 掺杂铌酸锂系列晶体的发射光谱
    4.2 掺杂铌酸锂系列晶体的透过光谱
    4.3 掺杂铌酸锂系列晶体的吸收光谱
    4.4 掺杂铌酸锂系列晶体的抗光损伤阈值
        4.4.1 抗光损伤实验
        4.4.2 晶体的损伤机理研究
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(2)基于纤芯熔融法制备新型功能光纤的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光纤制备方法
        1.2.1 管棒法
        1.2.2 双坩埚法
        1.2.3 改良的化学气相沉积法
        1.2.4 纤芯熔融法
        1.2.5 其它制备方法
    1.3 新型功能光纤的研究进展
        1.3.1 新型玻璃复合光纤
        1.3.2 半导体光纤
        1.3.3 晶体光纤
        1.3.4 有机物复合光纤
    1.4 本课题的研究目的与意义
    1.5 本课题的主要内容
第二章 实验原料及研究方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验方法
    2.3 材料测试表征方法和设备
        2.3.1 拉曼光谱
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 电子探针X射线显微分析
        2.3.4 荧光光谱
        2.3.5 光学显微镜
    2.4 本章小结
第三章 钒酸钇晶体衍生光纤
    3.1 引言
    3.2 光纤制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 钒酸钇晶体衍生光纤微观结构和元素分布
        3.3.2 热处理诱导钒酸钇晶体衍生光纤析晶
        3.3.3 连续激光诱导钒酸钇晶体衍生光纤析晶
    3.4 本章小结
第四章 铌硅酸盐梯度光纤的制备及其环状发光现象
    4.1 引言
    4.2 光纤制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 铌硅酸盐梯度光纤的组分和结构分布
        4.3.2 铌硅酸盐梯度光纤光学性质及环状发光形成原理
        4.3.3 可见环状光束用于红外激光指示的简化演示
    4.4 本章小结
第五章 铬掺杂氧化镓陶瓷衍生光纤制备及其彩色环发光现象
    5.1 引言
    5.2 样品制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 铬掺杂氧化镓粉末的光学性质
        5.3.2 铬掺杂氧化镓陶瓷衍生光纤组成和结构表征
        5.3.3 铬掺杂氧化镓陶瓷衍生光纤的光学性质
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(3)掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 非线性光学晶体
    1.3 激光自倍频晶体
        1.3.1 激光自倍频晶体的基本要求
        1.3.2 激光自倍频过程的理论分析
        1.3.3 激光自倍频晶体的发展概述
    1.4 Yb:YCOB晶体研究现状
    1.5 本论文的主要研究工作
    参考文献
第二章 掺镱硼酸钙氧钇晶体生长
    2.1 引言
    2.2 提拉法晶体生长概述
    2.3 掺镱硼酸钙氧钇晶体的生长
        2.3.1 多晶原料合成
        2.3.2 Yb:YCOB晶体生长工艺
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 Yb:YCOB晶体基本性质表征
    3.1 引言
    3.2 Yb:YCOB晶体结构分析
    3.3 Yb:YCOB晶体组分表征
    3.4 Yb:YCOB晶体热学性质表征
        3.4.1 单斜晶体二阶对称张量的计算方法
        3.4.2 Yb:YCOB晶体热膨胀测试
        3.4.3 Yb:YCOB晶体热扩散、密度、比热容和热导率测试
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 Yb:YCOB晶体光学性质表征及电子-声子耦合作用研究
    4.1 引言
    4.2 Yb:YCOB晶体折射率测试
    4.3 Yb:YCOB晶体光谱各向异性研究
    4.4 Yb:YCOB晶体电子-声子耦合研究
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究
    5.1 引言
    5.2 Yb:YCOB晶体绿光自倍频激光性能研究
    5.3 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究
        5.3.1 Yb:YCOB晶体增益截面光谱的计算
        5.3.2 不同掺杂浓度Yb:YCOB晶体最佳相位匹配方向的计算
        5.3.3 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光实验装置以及实验结果描述
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 主要研究工作
    6.2 主要创新点
    6.3 有待进一步开展的工作
攻读博士学位期间发表论文情况
攻读博士学位期间所获奖励情况
致谢
Paper 1
Paper 2
学位论文评阅及答辩情况表

(4)含铈铝酸盐磁光晶体生长及其性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 物质的磁性与分类
        1.1.1 顺磁性
        1.1.2 铁磁性
        1.1.3 反铁磁性
        1.1.4 亚铁磁性
        1.1.5 抗磁性
    1.2 磁光效应
        1.2.1 法拉第效应
        1.2.2 克尔效应
        1.2.3 塞曼效应
    1.3 磁光材料
        1.3.1 磁光晶体
        1.3.2 磁光薄膜
        1.3.3 磁光玻璃
        1.3.4 稀磁半导体
    1.4 论文选题依据
    1.5 研究内容
        1.5.1 CeAlO_3晶体
        1.5.2 CaTb_(1-x)Ce_xAlO_4系列晶体
第二章 实验、测试仪器及提拉法简介
    2.1 实验、测试仪器
    2.2 几种测试仪器的介绍
        2.2.1 紫外可见漫反射光谱(DRS)
        2.2.2 UV-VIS-NIR光谱仪
        2.2.3 等离子体发射光谱仪(ICP)
        2.2.4 振动样品磁强计
        2.2.5 法拉第测试系统
        2.2.5.1 消光法
    2.3 提拉法简介
    2.4 生长装置
第三章 CeAlO_3磁光晶体生长及其性能表征
    3.1 引言
    3.2 CeAlO_3多晶原料的合成
        3.2.1 红外光谱分析
        3.2.2 漫反射分析
    3.3 晶体的生长
        3.3.1 晶体生长的步骤
        3.3.2 晶体生长的调控
        3.3.2.1 温度梯度的调控
        3.3.2.2 生长气氛的调控
        3.3.2.3 籽晶的选择
        3.3.2.4 组分比例的选择
        3.3.2.5 生长速度的调控
        3.3.2.6 转速的调控
        3.3.2.7 退火工艺的调控
        3.3.3 晶体较优的生长参数
        3.3.4 质量较高的晶体照片
        3.3.5 晶体生长习性分析
    3.4 晶体粉末X射线衍射分析
    3.5 Rietveld法精修结构
    3.6 晶体的透过光谱
    3.7 晶体的吸收光谱
    3.8 晶体XPS价态分析
    3.9 晶体的磁性
        3.9.1 晶体常温磁性分析
        3.9.2 晶体低温磁性分析
    3.10 晶体的磁光性能
        3.10.1 法拉第旋转角测试
        3.10.2 晶体费尔德常数的计算
    3.11 晶体的磁圆二色性
    3.12 晶体的荧光分析
        3.12.1 晶体的激发和发射光谱
        3.12.2 晶体的寿命
    3.13 本章小结
第四章 掺铈CaTbAlO_3磁光晶体生长及其性能表征
    4.1 引言
    4.2 多晶原料的制备方法
        4.2.1 CaTbAlO_4多晶原料的合成
        4.2.2 CaCeAlO_4多晶原料的合成
    4.3 晶体生长
        4.3.1 晶体生长的参数
        4.3.2 晶体照片
    4.4 晶体粉末XRD测试
    4.5 晶体成分分析及有效分凝系数
        4.5.1 晶体的化学成分均匀性分析
        4.5.2 晶体的有效分凝系数
    4.6 晶体的晶胞参数
    4.7 晶体的磁化率
    4.8 晶体的透过光谱
    4.9 晶体的磁光性能
        4.9.1 法拉第旋转角的测定
        4.9.2 不同波段下晶体的费尔德常数
    4.10 晶体粉末的磁化率
    4.11 紫外-可见漫反射光谱分析
    4.12 晶体MCD分析
    4.13 本章小结
总结
展望
参考文献
致谢
个人简历

(5)镱离子掺杂钒酸钇和磷酸钇系列激光晶体的生长和机理探究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 固体激光器简介
    1.3 晶体生长机理简介
    1.4 掺镱离子激光晶体
    1.5 本论文的研究内容
    参考文献
第二章 Yb:Y_xLu_(1-x)VO_4晶体的生长
    2.1 引言
    2.2 提拉法简介
    2.3 晶体生长原料
    2.4 晶体生长
    2.5 Yb:Y_xLu_(1-x)VO_4晶体形貌分析
    2.6 影响晶体生长的因素
    2.7 本章小结
    参考文献
第三章 Yb:Y_xLu_(1-x)VO_4晶体的位错分析
    3.1 晶体中位错的研究
    3.2 晶体中位错的观测
        3.2.1 晶体中位错的腐蚀观测
        3.2.2 晶体中位错的TEM衍衬观测
        3.2.3 晶体位错的TEM高分辨像观测
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 镱掺杂稀土正磷酸盐晶体的生长及性能研究
    4.1 稀土正磷酸盐简介
    4.2 助熔剂法原料合成与晶体生长
    4.3 助熔剂体系的优化
    4.4 晶体的结构表征
    4.5 晶体的吸收光谱和激光性能表征
    4.6 晶体中镱离子掺杂不均匀性
    4.7 磷酸盐晶体的提拉法生长探索
    4.8 小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 主要创新点
    5.3 下一步展望
攻读学位期间的研究成果
致谢

(6)基于钼酸盐为基质的发光材料的性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土发光材料发展概况
    1.2 晶体增益介质的现状和发展趋势
    1.3 钼酸盐晶体激光增益介质
    1.4 本文研究目标和内容
第二章 NaGd(MoO_4)_2 单晶的生长及表征
    2.1 NaGd(MoO_4)_2 晶体生长技术
    2.2 NaGd(MoO_4)_2 晶体的性能表征
    2.3 本章小结
第三章 Eu~(3+)/Sm~(3+)共掺NaGd(MoO_4)_2 的制备和性能研究
    3.1 Eu~(3+)/Sm~(3+):NaGd(MoO_4)_2 多晶的制备
    3.2 Eu~(3+)/Sm~(3+):NaGd(MoO_4)_2 多晶的结构与热性能分析
    3.3 Eu~(3+)/Sm~(3+):NaGd(MoO_4)_2 多晶的荧光光谱和激发光谱
    3.4 本章小结
第四章 Nd~(3+):NaGd(MoO_4)_2 单晶的生长和光谱性能研究
    4.1 Nd~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的生长
    4.2 Nd~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的结构分析
    4.3 Nd~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的热学性能分析
    4.4 Nd~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的吸收光谱和荧光光谱
    4.5 Judd-Ofelt理论分析
    4.6 本章小结
第五章 Er~(3+)/Yb~(3+):NaGd(MoO_4)_2 单晶的制备与光谱性能研究
    5.1 Er~(3+)/Yb~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的上转换发光机制
    5.2 Er~(3+)/Yb~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的生长
    5.3 Er~(3+)/Yb~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的结构
    5.4 Er~(3+)/Yb~(3+):NaGd(MoO_4)_2 晶体的吸收光谱和荧光光谱
    5.5 本章小结
第六章结论与展望
参考文献
附录 攻读硕士期间的科研论文成果
致谢

(7)利用攀西钒资源研究开发钒功能材料展望(论文提纲范文)

0 引言
1 几种可开发含钒功能材料的制备工艺现状
    1. 1 掺钕钒酸钇激光基质晶体原料的合成
        1. 1. 1 固相合成Nd: YVO4工艺
        1. 1. 2 液相合成Nd: YVO4原料工艺
        1. 1. 3 合成Nd: YVO4原料两种工艺比较
    1. 2 纳米V2O5催化剂的制备
    1. 3 VO2薄膜的制备
    1. 4 钒钛黑瓷制备工艺
    1. 5 钒电池电解液制备
    1. 6 钒酸铋光催化剂制备工艺
2 展望

(9)磷灰石型Sr2TbxGd8-x(SiO4)6O2晶体的生长与磁光性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 物质的磁性及分类
        1.1.1 顺磁性
        1.1.2 铁磁性
        1.1.3 反铁磁性
        1.1.4 亚铁磁性
        1.1.5 抗磁性
    1.2 磁光效应
        1.2.1 法拉第效应
        1.2.2 克尔效应
    1.3 磁光材料
        1.3.1 磁光晶体
        1.3.2 磁光玻璃
        1.3.3 磁光薄膜
        1.3.4 稀磁半导体
        1.3.5 磁性光子晶体
    1.4 磁光器件
        1.4.1 磁光隔离器
        1.4.2 磁光调制器
        1.4.3 光纤电流传感器
        1.4.4 磁光存储器
        1.4.5 磁光开关
    1.5 选题依据、项目来源和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 项目来源
        1.5.3 研究内容
第二章 多晶原料的合成及性能表征
    2.1 主要实验仪器与试剂
        2.1.1 主要仪器
        2.1.2 主要实验试剂
    2.2 高温固相法合成多晶粉体
        2.2.1 高温固相合成法
        2.2.2 原料烧结工艺的确定
        2.2.3 多晶原料的合成步骤
    2.3 多晶粉体的表征
        2.3.1 多晶粉体物相分析
        2.3.2 红外光谱分析(IR)
        2.3.3 紫外·可见漫反射光谱分析(DRS)
    2.4 本章小结
第三章 Sr_2Tb_xGd_(8-x)(SiO_4)_6O_2晶体的生长
    3.1 提拉法生长单晶
        3.1.1 主要实验仪器
        3.1.2 提拉法简介
    3.2 影响晶体生长的因素
        3.2.1 籽晶
        3.2.2 加热方式
        3.2.3 坩埚
        3.2.4 温场
        3.2.5 气氛
        3.2.6 生长速率
        3.2.7 晶体转速
        3.2.8 退火
    3.3 晶体生长
        3.3.1 生长装置
        3.3.2 生长步骤
        3.3.3 生长过程讨论
        3.3.4 生长工艺参数
        3.3.5 晶体照片
    3.4 本章小结
第四章 Sr_2Tb_xGd_(8-x)(SiO_4)_6O_2晶体结构及缺陷研究
    4.1 主要实验仪器
    4.2 晶体的晶胞参数
    4.3 有效分凝系数
    4.4 晶体元素含量能谱分析
    4.5 晶体缺陷分析
        4.5.1 包裹物形成原因分析
        4.5.2 减少包裹物的方法
    4.6 本章小结
第五章 Sr_2Tb_xGd_(8-x)(SiO_4)_6O_2晶体部分物理性能
    5.1 晶体硬度测试
    5.2 晶体热导率测试
    5.3 晶体热膨胀系数测试
    5.4 本章小结
第六章 Sr_2Tb_xGd_(8-x)(SiO_4)_6O_2晶体磁光性能
    6.1 晶片的基本情况
    6.2 晶体光谱性能的测试
        6.2.1 晶体的透射光谱
        6.2.2 晶体的吸收光谱
    6.3 晶体的磁光性能
        6.3.1 低温磁性分析
        6.3.2 法拉第旋转角
        6.3.3 费尔德常数
    6.4 本章小结
结论
参考文献
    第一章
    第二章
    第三章
    第四章
    第五章
    第六章
致谢
个人简历

(10)掺钕钒酸钇激光晶体的研制和开发(论文提纲范文)

1 前 言
2 Nd∶YVO4激光晶体的特性
3 Nd∶YVO4激光晶体的研制与开发
4 总 结

四、钒酸钇晶体多晶原料的合成研究(论文参考文献)

  • [1]QPCPA用掺杂铌酸锂晶体的生长与性能研究[D]. 杨成林. 北京交通大学, 2020(03)
  • [2]基于纤芯熔融法制备新型功能光纤的研究[D]. 蓝碧蛟. 华南理工大学, 2020(02)
  • [3]掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究[D]. 房倩楠. 山东大学, 2019(07)
  • [4]含铈铝酸盐磁光晶体生长及其性能研究[D]. 杨雄生. 福州大学, 2017(05)
  • [5]镱离子掺杂钒酸钇和磷酸钇系列激光晶体的生长和机理探究[D]. 张世明. 青岛大学, 2016(02)
  • [6]基于钼酸盐为基质的发光材料的性能研究[D]. 吴永华. 暨南大学, 2016(02)
  • [7]利用攀西钒资源研究开发钒功能材料展望[J]. 杨绍利,马兰,刘金凤,雷卓君. 钢铁钒钛, 2016(02)
  • [8]利用攀西钒资源研究开发钒功能材料[A]. 杨绍利,马兰,刘金凤,雷卓君. 第三届钒产业先进技术研讨与交流会论文集, 2015
  • [9]磷灰石型Sr2TbxGd8-x(SiO4)6O2晶体的生长与磁光性能研究[D]. 张文辉. 福州大学, 2014(10)
  • [10]掺钕钒酸钇激光晶体的研制和开发[J]. 王国富,吴少凡. 中国材料进展, 2010(10)

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钒酸钇晶体多晶原料的合成研究
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