Ni掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶的光、电特性研究

本文使用导模(EFG)法生长了Ni掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶,并通过粉末X射线衍射(PXRD)和劳厄衍射(Laue diffraction)分别验证了其晶体结构和晶体质量。进一步通过紫外-可见-近红外透过光谱及红外透过光谱研究了Ni^(2+)掺杂对β-Ga_(2)O_(3)光学特性的影响,发现其(100)面的紫外截止边为252.9 nm,对应的光学带隙为4.74 eV。此外,阴极荧光(CL)光谱测试结果显示,Ni^(2+)掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶在600~800 nm具有宽带近红外发光特性,有望拓宽β-Ga_(2)O_(3)单晶材料在宽带近红外方面的应用。

微下拉法生长Tb_(3)Al_(x)Ga_(5-x)O_(12)磁光晶体及其性能表征

Tb_(3)Ga_(5)O_(12)晶体是一种具有良好磁光性能的主流商用材料,但生长过程中存在严重的氧化镓挥发问题,导致晶体难以满足高功率应用的发展需求,而菲尔德常数较大的Tb_(3)Al_(5)O_(12)晶体的不一致熔融特性使该晶体难以生长,因此亟需探索新型高质量磁光晶体以满足高功率应用需求。基于此,本文采用微下拉法在高纯氩气和二氧化碳混合气氛下生长了Tb_(3)Al_(x)Ga_(5-x)O_(12)(TAGG)系列高掺铝磁光晶体。摇摆曲线测试结果表明TAGG磁光晶体拥有高结晶质量。透过光谱和磁光特性测试结果表明,与传统Tb_(3)Ga_(5)O_(12)晶体相比,TAGG磁光晶体具有更高的透过率和更大的菲尔德常数,是一种非常有潜力的可应用于高功率激光系统的低成本磁光材料。

斜切角对β-Ga_(2)O_(3)(100)面衬底加工的影响研究

本文研究了斜切角的引入对β-Ga_(2)O_(3)(100)面衬底加工的影响,分析了斜切角分别为0°、1°、6°时,(100)面衬底在加工过程中的形貌变化及不同抛光参数对衬底抛光的影响。实验结果表明,随着斜切角的增大,(100)面衬底在加工过程中的解理损伤问题得以改善,加工后表面粗糙度降低,材料去除方式出现了脆性去除-脆塑性混合去除-塑性去除的转变。较小的抛光压力可以有效减少解理损伤,改善表面质量。斜切角为6°时的(100)面衬底抛光效率高,抛光后表面粗糙度可达到Ra≤0.2 nm。

基于原位原子力显微镜的巴洛沙韦酯单晶溶解机制研究

本文使用原位原子力显微镜(in-situ AFM),在近分子尺度探究了抗流感药物巴洛沙韦酯晶型Form I晶体最大暴露晶面在水中的溶解行为。该晶体最大暴露晶面为(020)面,溶解前呈现出层状台阶和螺旋位错的微观形貌特征。原位原子力显微镜测试表明该晶面在水中主要以台阶后退溶解机制和蚀坑扩展溶解机制溶解。台阶后退溶解机制主要发生在留存有生长台阶的晶面处,通过层状台阶逐步后退推进溶解。蚀坑扩展溶解机制中,蚀坑具有规则蚀坑和倒螺旋位错型蚀坑两种形态。倒螺旋位错型蚀坑与螺旋位错处的缺陷溶解启动相关;规则四边形蚀坑则主要出现在较为平整光滑的完美晶面处,其原因在于该特征晶面仅能通过自发蚀坑成核来推进溶解过程。通过规则四边形蚀坑溶解机制溶解时,该晶面还存在溶解蚀坑临界尺寸现象,即只有超过一定尺寸的蚀坑才能推进溶解。

倍半氧化物晶体及其1~3μm波段激光性能研究进展

倍半氧化物具有优异的热学性能、稳定的物化性能、低的最大声子能量和强的晶体场,是理想的高功率、大能量激光基质材料。倍半氧化物具有超高熔点,因此其高质量、大尺寸的晶体制备极其困难,研究人员对此进行了长期的研究探索。近年激光技术发展对高品质倍半氧化物单晶的迫切需求促使相关晶体的生长技术取得了突破。本文在简单介绍倍半氧化物性能与结构的基础上,详细综述了Lu_(2)O_(3)、Sc_(2)O_(3)、Y_(2)O_(3)倍半氧化物晶体的生长方法及缺陷种类,系统总结了稀土离子掺杂的倍半氧化物在1~3μm波段内的激光性能,最后对其未来的研究与发展方向进行了展望。

二水异硫氰酸锌单晶生长及其非线性光学性能

本文报导了一种新的非线性光学晶体材料——二水异硫氰酸锌[zn(NCS)_2·2H_2O,简称ZITC]单晶的生长、结构及其非线性光学性质。

蒋民华先生与功能晶体材料

蒋民华先生(1935~2011),浙江临海人,1956年毕业于山东大学,1991年当选为中国科学院学部委员(中国科学院院士)。曾任山东大学晶体材料研究所所长、晶体材料国家重点实验室主任、山东大学晶体材料研究所和晶体材料国家重点实验室学术委员会主任、山东大学副校长、国家高技术研究发展计划(863)新材料领域第三届专家委员会首席科学家、中国材料研究学会副理事长、硅酸盐学会晶体生长与材料分会理事长、国际晶体生长组织(IOCG)理事和执委会委员、美国《Journal of Materials Research》主编、美国光学学会资深会员等职。第九届全国政协委员,第十届、第十一届全国人大代表。

天然矿物功能晶体材料电气石的研究进展

电气石是人类发现最早的压电、热释电材料,近年来的研究发现电气石具有辐射红外线、释放负离子、抗菌、除臭以及对水具有净化和优化作用,本文综述了天然矿物电气石功能晶体材料的研究进展,介绍了国内外有关电气石开发应用的情况,提出了进行相关性能机理研究的课题。

用水热方法合成氮化硼过程中反应原料种类的影响

利用选相原位合成方法制备了立方氮化硼(cBN),研究了硼源和氮源种类对产物物相的影响。利用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品进行了表征。结果表明:如果利用硼酸作为反应原料,可以在优化的条件下得到纯相cBN;当硼酸被硼酸铵取代时,制备的样品变成了六方氮化硼(hBN)和cBN的混合物。另一方面,用三聚氰胺取代部分NaN3作为氮源时,样品几乎是纯相的hBN。对上述结果进行了简要分析,并在此基础上给出了水热合成氮化硼过程中反应原料的选择原则。

水和辛胺对ZnO多孔纳米块体孔道结构的影响

以ZnO纳米颗粒为原料,分别用水和辛胺水溶液作为造孔剂,利用溶剂热压方法制备了ZnO多孔纳米块体.实验结果表明,当以水作造孔剂时,随着ZnO纳米粉/水(质量比)比值的减小,ZnO多孔纳米块体的孔径分布变宽,比表面积和孔隙率增加;加入辛胺后,ZnO多孔纳米块体的孔径分布变窄,但比表面积和孔隙率略有减少.随着辛胺用量的增加,比表面积和孔隙率又同时呈上升趋势.对ZnO多孔纳米块体进行的红外吸收测试结果表明,在制备多孔纳米块体过程中,水及辛胺基本上都从样品中逸出,孔道中只有微量残留.

中红外非线性光学晶体的研究进展

本文综述了几种重要的中红外非线性光学晶体的研究进展,分别详细介绍了各自的结构特点、非线性性能以及他们在频率变换方面的重要应用。提出了在中红外非线性光学晶体生长中遇到的困难,并探讨了解决问题的途径。认为生长性能优异、足够尺寸的红外非线性光学晶体具有非常重要的应用价值,并对中红外非线性光学晶体的研究进行了展望。

对位取代二苯乙烯衍生物的合成和非线性光学性质

合成了反式 4 [N (乙氧基羰基 4″ 硝基苯基 ) N′ 乙基氨基 ] 4′ (二甲基氨基 )二苯乙烯 (DMANHAS)和三个新有机化合物 .用核磁、红外以及元素分析进行了表征 .测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱 .在 80 0nm的飞秒脉冲激光激发下 ,反式 4 (N 羟乙基 N′ 乙基氨基 ) 4′ (二甲基氨基 )二苯乙烯 (DMAHAS)和反式 4 (N 羟乙基 N′ 乙基氨基 ) 4′ (二乙基氨基 )二苯乙烯 (DEAHAS)均发出较强的蓝紫色上转换荧光 ,荧光峰分别位于 43 6和 44 0nm ,而DMANHAS和反式 4 [N (乙氧基羰基 4″ 硝基苯基 ) N′ 乙基氨基 ] 4′ (二乙基氨基 )二苯乙烯 (DEANHAS)

双光子聚合引发剂BVPDA的合成、结构及非线性光学性质

合成了双光子聚合引发剂 {4 -[2 -(4 -溴苯基 ) -乙烯基 ]苯基 }-二苯基胺 (BVPDA) ,并测定了其晶体结构 .结果表明 ,BVPDA为三斜晶系 ,P1空间群 ,a=1 .0 83 4(3 ) nm,b=1 .5 62 5 (2 ) nm,c=1 .9640 (2 )nm,α=92 .80 7(8)°,β=1 0 3 .647(1 0 )°,γ=1 0 6.676(1 3 )°,V=3 .0 70 5 (1 0 ) nm3,Z=6,T=2 93 (2 ) K,Dc=1 .3 83 g/cm3,R1 =0 .0 73 5 ,w R=0 .1 0 63 .用 1 H NMR谱、 1 3C NMR谱及元素分析进行了表征 .测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命和双光子荧光光谱 .在 760 nm的飞秒脉冲激光激发下 ,BVP-DA 发出较强的上转换荧光 ,荧光峰位于 462 nm.以 BVPDA作引发剂 ,加入丙烯酸酯型齐聚物(CN1 2 0 C80 ) ,用 Ti∶ sapphire飞秒激光器作光源 ,制作了一个三维周期性微结构 .

导模法生长高质量氧化镓单晶的研究

使用导模法生长了宽度25 mm,长度100 mm的氧化镓(β-Ga_2O_3)单晶。晶体外观完整、无色、无开裂,粉末XRD测试证明所获得的晶体为β相,晶体摇摆曲线半峰宽为93.6",峰形对称,说明晶体质量良好。测试了未掺杂晶体的紫外透过光谱,并推算了晶体的禁带宽度为4.77 eV。此外,还重点讨论了晶体放肩时的工艺参数对晶体质量的影响。

大尺寸红外非线性光学晶体LiInS2的生长与性能研究

采用高压釜法合成了单相、致密的LiInS2多晶原料,采用改进的Bridgman晶体生长技术进行红外非线性光学晶体LiInS2的生长研究,获得了φ12 mm×40 mm的高质量完整单晶。对所获得的LiInS2晶体进行了组分分析、高分辨X射线衍射、激光损伤阈值等测试表征,测试结果表明:晶体存在硫过量和锂不足(NLi∶NIn<1),各组分稍微偏离化学计量比;LiInS2晶体的(040)面的半峰宽为78.84'',表明晶体具有较好的完整性;晶体的激光损伤阈值为109 MW/cm2,有待于通过提高晶体质量和晶体表面的质量来进一步提高。

LiInS_2多晶原料的合成与性能(英文)

本文研究了高纯LiInS2多晶原料的合成及性能。LiInS2晶体是一种极具吸引力的晶体,可以应用于红外区域的非线性光学频率变换。一般来说,含锂硫族化合物制备非常困难,因为锂极易被氧化,且腐蚀石英管。而且,硫族元素高的蒸气压会导致石英安瓿爆炸。本文采用两种方法合成了LiInS2多晶原料,对所获LiInS2多晶原料进行了X射线粉末衍射和差示扫描量热分析。

一组新型非线性光学晶体—ATCC、ATCB和ATMC

本文报道了一类全新的高效非线性光学晶体——二卤素三丙烯基硫脲合镉(或汞),化学通式为:M〔CH_2=CHCH_2NHCSNH_2〕_3X_2(M=Cd;Hg;X=CL;Br)。讨论了它们的合成并提出了最佳的合成方法,测定了 Cd〔C_4H_8N_2S〕_3Cl_2(简称 ATCC)。Cd〔C_4H_8N_2S〕_3Br_2(简称 ATCB)和 Hg〔C_4H_8N_2S〕_3Cl_2(简称 ATMC)三种新晶体的结构,并测量了它们的一般性质,粉末倍频强度均大于脲,其中 ATMC 晶体的粉末倍频强度为脲的三倍。

新材料发展趋势

2003年12月20～24日，2003年新材料发展趋势研讨会在香港科技大学召开。会议组织者是中国材料学会和香港科技大学，有包括13位院士在内的两岸三地代表137人参会，国家科技部高新技术司和基础司的相关领导以及来自欧洲和日本的华人学者也拨冗出席。

两种新型咔唑类双光子光聚合引发剂的合成与光学性质(英文)

报道了两种新型的咔唑类双光子光聚合引发剂,3,6-双[2-(4-吡啶基)乙烯基]-9-苯基咔唑(1)和3,6-双[2-(2-吡啶基)乙烯基]-9-苯基咔唑(2),它们是通过钯催化的Heck偶连反应合成得到,并用元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱和电喷雾电离质谱等对它们进行了全面的表征。这两个A-π-D-π-A结构的咔唑衍生物具有很好的单光子和双光子荧光行为,我们也详细研究了它们的溶剂效应和作为双光子引发剂用于微结构的制备,并讨论了它们的引发聚合的机理。

5英寸Nd:GGG激光晶体的生长

本文介绍采用提拉法,运用上称重自等径技术(ADC)生长5 inch的掺钕钆镓石榴石(Nd:GGG)晶体。通过调整生长工艺参数,优化温场结构,我们成功生长了5 inch的Nd:GGG晶体。晶体外观完整,无宏观缺陷,有望作为激光工作物质用于强固体热容激光器中。此外,我们对晶体的外形和生长界面作了讨论。