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《哈尔滨工业大学》 2007年
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锰铁铌酸锂晶体的生长及光折变各向异性研究

黄盛蓉  
【摘要】: 本论文采用提拉法生长了一系列不同直径同成分的Fe:Mn:LiNbO_3晶体,即[Li]/[Nb]比为0.946, Fe(0.075wt%):Mn(0.012wt%):LiNbO_3晶体并对其进行了氧化还原处理。研究了Fe:Mn:LiNbO_3晶体的本征缺陷、掺杂离子在晶体中的占位及对晶体全息存储性能的影响,同时研究了不同的切割方向对晶体光折变性能的改变。 X-射线衍射结果表明,锰铁铌酸锂晶体仍然保持LiNbO_3晶体原有的晶格结构,说明掺杂离子以取代Li或Nb的方式进入晶体。晶格常数比纯同成分铌酸锂晶体稍大,但由于掺杂离子与被取代离子的半径不同,衍射峰的强度发生了改变。通过红外光谱和紫外可见吸收光谱的分析,确定了杂质离子Fe和Mn在晶体中的占位情况,晶体中掺杂的锰铁离子占据正常的Li位,这样Fe_(Li)~(2+)和Fe_(Li)~+ ,Mn_(Li)~(2+)和Mn(Li)~(3+)缺陷出现,而由Li空位进行电荷补偿,由于Fe~(2+)/Fe~(3+)和Mn~(2+)/Mn~(3+)极化能力均大于Li~+,从而使得O~(2-)的极化程度增加,其电子云变形性增大,电跃迁所需的能量会降低,引起吸收边红移。差热分析测试结果表明:随着晶体生长过程中Li的损失,样品的居里温度降低,但并不成严格的线性关系。 测试了不同切割方向锰铁铌酸锂晶体的体全息存储性能,包括衍射效率、响应时间、擦除时间等,发现晶体的不同切割方向以及晶体的氧化还原状态都影响晶体的体全息存储性能:按倍频角度45度角切割,晶体的衍射效率下降,响应时间缩短,动态范围、灵敏度增加;而按c轴切割的Y面晶体,衍射效率明显增强,响应时间增长,动态范围、灵敏度减小。对于不同处理方式的晶体进行测试,结果显示氧化后衍射效率提高,响应时间和擦除时间变长,还原过程与之相反。 综上所述,对于掺杂离子选定的晶体,选择适当切割方向和晶体后处理方式,可以调节晶体的体全息存储性能,进而获得性能优良的体全息存储晶体材料。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O734

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【引证文献】
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【参考文献】
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