KTP晶体电场作用下的同步辐射形貌观察

Synchrotron Radiation Topographic Observation of KTP Crystals Under an Electric Field

近几年来 ,人们对KTP系列晶体的生长、物理性质和微结构做了大量研究 ,包括掺杂工艺、缺陷、铁电畴结构及相变等。随着聚片多畴技术 (PeriodicDomainInversion ,PDI)在KTP晶体中被实现 ,KTP晶体在外加电场下的微结构变化特征引起了人们的兴趣。KTP有着强的各向异性电导率 ,极化方向的直流电导率比垂直于极化方向的要高 4个数量级左右 ,呈现出准一维离子导体的特性。为此 ,我们对KTP系列晶体在外电场下的行为进行了实时同步辐射白光形貌研究。实验是在北京同步辐射光源 4W1A束线形貌实验站上完成。实验结果显示 ,当沿极化轴c方向加上外电场后 ,hkl(l≠ 0 )反射的衍射强度明显增强 ,并出现沿极化方向的消光条纹衬度。对掺杂和未掺杂样品的仔细研究表明 ,各种不同的生长缺陷对衍射衬度的异常基本无影响。此外 ,高分辨X射线衍射的研究表明 ,晶体的回摆曲线和倒空间扫描散射强度横向分布明显展宽 ,说明晶体的完整性有所破坏。可得到的结论是 :外电场下的衍射增强和条纹衬度均与晶体的准一维离子导电性有密切关系 ,相信这是由于K+离子在电场作用下的运动导致局部电荷堆积而产生晶格沿c向畸变。