钼酸钆晶体开裂与包裹体成因分析

Analysis on the Formation of Crack and Inclusion in Gadolinium Molybdate Crystal

β′ Gd2 (MoO4) 3 (简称GM)晶体为正交晶系 ,空间群为C82V Pba2 ,居里温度约 1 5 9℃ ,两光轴夹角 2V =1 0°。 1 96 6年Borchardt等首先报道了 β′ Nd3 +:Gd2 (MoO4) 3 (简称NGM)作为激光晶体。近年来Kaminskii等人又连续报道了室温下NGM晶体用激光二极管泵浦具有高效的4F3 /24I11/2 激光跃迁和强受激拉曼散射 ,它具有较大的二阶非线性极化率x2 和三阶非线性极化率x3 。因而NGM作为自倍频激光晶体和拉曼激光晶体而受到关注。通过多次实验现象的观察 ,我们发现 :( 1 )NGM晶体在降温过程中极易发生严重开裂现象 ;( 2 )生长中易产生包裹体。经分析 ,我们认为 ,引起晶体开裂的主要原因有 :( 1 )二级相变引起的晶体开裂。NGM晶体在生长过程中 ,大约在 85 0℃ ,1 5 9℃发生相变 ,相变时晶体内各原子在原来的格点上发生位移 ,引起原子间的化学键长和键角发生变化 ,这种过程的不均匀性使晶体内部产生应力 ,引起晶体开裂 ;( 2 )由杂质存在所引起。NGM晶体为空间网状结构 ,不易解理。由结构可以发现 ,沿[1 0 0 ]、[0 1 0 ]方向存在孔道 ,因而易产生杂质填隙 ,造成应力 ,导致晶体开裂 ;( 3)晶体中的包裹体和开裂也与三氧化钼的挥发有关。由于三氧化钼的不一致挥发 ,我们在原料制备时必须加入过量的三氧化钼。?