KDP晶体生长机理实验研究手段综述

KDP晶体是典型的水溶液型人工晶体。它具有非线性光学性能优良、易于生长出大尺寸单晶的优点,被用来制作惯性约束核聚变(ICF)工程中的倍频器件。但大晶体在生长过程中容易出现开裂、包藏等缺陷,严重影响晶体的物理性能。为了生长出高质量单晶,针对KDP晶体的生长机理研究与生长工艺改进工作一直在进行。在此背景下,本文总结了近半个世纪以来针对该晶体生长机理研究的主要实验手段,分别介绍了它们的工作原理及存在的优缺点,并对部分研究结果进行了整理,可为其他水溶液型晶体生长机理研究工作提供有用参考。

新型激光晶体材料研究进展

对新型激光晶体近年比较活跃的两个研究方向,掺镱的激光晶体和拉曼激光晶体的研究状况进行了总结.掺镱晶体可以产生高功率的激光输出,是重要的研究方向;同时掺镱激光晶体还可以实现用激光二极管泵浦的超快激光输出.拉曼晶体可以方便地产生人们所需要的激光波长,具有潜在的应用.本文对于这两类晶体的优点、可能应用的方向及最新的发展方向进行了阐述.

非线性光学晶体材料的研究进展

本文系统地介绍了我所在非线性光学晶体材料等方面的研究进展。

半导体激光倍频有机材料的探索和MHBA晶体的研究

80年代以来,低功率半导体激光器(LD)获得了突破性的进展,随之而来的光电子技术向小型化、集成化、高速度、大容量的方向发展。为此,小型化的蓝紫光源在光盘存储、激光影视、激光打印、激光通讯等方面显示出巨大的应用价值和诱人的前景。光源波长越短、存储容量越大。

碘酸盐系列晶体材料研究的进展

本文评述了近年来碘酸盐晶体研究工作的进展。着重阐述了我国晶体材料研究者在碘酸盐系列晶体生长方面取得的成果。报导了作者在NH_4IO_3单晶生长和KIO_3晶体性能测试方面的新进展。

sub-500 fs宽度2μm光纤激光振荡器研究进展(特邀)

2μm波段超快激光持续时间短,峰值功率高,光谱范围宽,同时处在大气窗口,多种有机、无机气体分子的吸收峰和人眼安全波段,已广泛应用于生物医疗、激光雷达和非金属材料加工等领域。利用光纤锁模激光振荡器产生2μm波段超快激光是一种最直接简单的技术方法,具有结构紧凑、光束质量高和成本低等优点。然而,目前关于sub-500 fs的2μm波段的光纤激光振荡器却鲜有报道。基于传统孤子和色散管理孤子两种孤子锁模方式,全面介绍了目前2μm波段sub-500 fs光纤振荡器的研究进展,并总结了实现sub-500 fs脉宽2μm超快激光的关键技术。针对不同的应用领域的具体需求,对2μm超快激光光纤振荡器的未来发展进行展望。

掺杂KTiOPO_4晶体的生长和性质研究

本文报道了在生长KTiOPO_4的熔盐体系中掺入Rb、Cs或As元素后晶体生长和性质的改变,并从结构和性能的关系方面讨论了这些结果。

KTiOAsO_4晶体的生长和性质研究

本文报道了以熔盐法生长ＫＴｉＯＡｓＯ＿４（ＫＴＡ）晶体的结果，通过选择适当助熔剂体系及生长条件的研究，生长了优质ＫＴＡ晶体。测量了晶体的电学、非线性光学性质等。详细讨论了晶体的形态，并与ＫＴＰ晶体作了比较。

掺铌KTP晶体的生长和性质研究

本文详细报道了Ｎｂ∶ＫＴＰ的生长及其形态、缺陷等研究结果。采用不同方法生长了多种含铌组分的Ｎｂ∶ＫＴＰ晶体，探索并确定了晶体倍频角与含Ｎｂ量关系的变化趋势，并在Ｎｂ∶ＫＴＰ晶体中实现了９０°非临界相位匹配。

掺杂改性TGS晶体的研究

本文根据TGS晶体结构与自发极化同的关系,阐述了用苯胺类有机物掺杂取代甘氨酸分子、无机酸取代硫酸分子及掺杂金属离子对TGS单晶生长及性能的影响。系统测定了它们的热电、介电等性能。实验结果表明利用三元无机酸H_3PO_4和H_3AsO_4部分取代硫酸并掺入少量L-丙氨酸培育出的双掺单畴晶体——ATGSP和ATGSAs,其热释电品质因数比TGS提高近一倍。并探讨了研究改性TGS晶体的主要途径。

石墨烯/聚吡咯导电复合材料超级电容器电极的制备研究

超级电容器与锂电池相比具有更高的循环稳定性以及更高的能量密度。提高超级电容器电极材料化学稳定性,增大离子吸附比表面积,以获得更好的电化学性能,成为超级电容器研究领域的热点。以湿化学还原法制备的石墨烯为基底,采用原位电化学沉积法制成了石墨烯/聚吡咯导电复合材料超级电容器电极。通过扫描电子显微镜(SEM)对电极的微观形貌进行了观察,利用电化学工作站对组装的超级电容器电化学性能进行了系统表征,同时探讨了沉积浓度和沉积时间对电化学性能的影响。结果表明,在0.2mol/L吡咯溶液中沉积时间为22.5min制备出的石墨烯/聚吡咯导电复合材料电极的比电容可达388F/g,表现出优良的超级电容器电化学性能。

金属硫氰酸根配合物FeHg(SCN)_4,MnHg(SCN)_4的合成、晶体结构与非线性光学性质的研究

合成了配合物晶体FeHg(SCN)_4和MnHg(SCN)_4用单晶X射线衍射方法测定了这两个晶体的结构.以尿素为标准样品用粉末晶体倍频1064nm的Nd:YAG激光,测得其倍频光强度分别为:FeHg(SCN)_4,0.6倍于尿素;MnHg(SCN)_4,50倍于尿素.后者显示了作为新的非线性光学材料的发展前景.

传统法KH_2PO_4(KDP)晶体生长温场和速度场的数值模拟研究

在不同转速下用传统法生长了KDP晶体,并根据生长槽的实际情况,建立了三维数学模型。利用有限容积法,对晶体生长槽内的速度场和温度场进行了数值模拟,分析了不同晶体转速和晶体生长对速度场和温度场的影响规律。结果表明,随着晶体转速的增大,溶液流速越来越大,晶体生长更快,杂晶减少;较高转速(55 r/min和77r/min)较于较低转速(9.0～40 r/min)更有利于晶体生长。

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。

显脉香茶菜素的晶体结构及其抗癌活性区的电子结构研究

显脉香茶菜素是从抗癌中草药,显脉叶香茶菜中,提取出来的一种具有抗癌活性的化合物.由X射线衍射测定结果可知,其晶体属正交晶系,空间群为P2_12_12_1 ,a=0.7629(2),b=0.9557(4),c=2.6473(9)nm,Z=4.晶体结构表明,分子中含有部分共轭的α-亚甲基环戊酮的五元环,该五元环具有较大的内应力,是一个抗癌活性区.由量子化学计算结果可知.抗癌活性区的LUMO是πMO,能级较高,容易接受电子参与反应,因此,该分子是亲电型的。

掺质TGS晶体生长机制的探索研究

本文采用水溶液降温法生长了６种掺质ＴＧＳ晶体，掺质分别为有机小分子化合物：甲酸、乙酸、丙酸、丙醇、１，２－丙二醇和硫脲。研究了此６种掺质ＴＧＳ晶体的生长形态，Ｘ－射线粉末衍射和红外光谱以及主要的热释电性能参数等。最后从氢键形成的观点出发，探索研究了掺质ＴＧＳ晶体的生长机制。

掺尿素的TGS晶体的生长及性质研究

利用降温法生长掺尿素的UTGS单晶 ,测试了晶体的热释电和介电特性。结果表明 ,尿素的掺杂提高了晶体的热释电性能。

KTiOPO_4晶体缺陷的研究

本文报道了 KTiOPO_4晶体的宏观和微观缺陷,包括云层、开裂、生长扇形界、位错、位错墙和小角晶界等。

大尺寸KDP/DKDP晶体热膨胀系数研究

采用Perkin Elmer公司的Diamond TMA热机械分析仪对KDP/DKDP晶体在25~100℃范围内的平均线性热膨胀系数进行了研究。得到KDP/DKDP晶体x切向、z切向、Ⅰ类切向和Ⅱ类切向的平均线性热膨胀系数,分别为：KDP（2.454×10^-5/℃、4.168×10^-5/℃、3.465×10^-5/℃和2.884×10^-5/℃）,DKDP（2.602×10^-5/℃、4.284×10^-5/℃、3.568×10^-5/℃和3.052×10^-5/℃）。另外,实验结果表明大尺寸KDP/DKDP晶体不同部位热膨胀系数存在不均匀性。

水杨醛-L-缬氨酸合铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及热分析研究

X射线单晶结构分析结果表明，深蓝色的水杨醛-L-缬氨酸二吡啶合铜（Ⅱ）配合物晶体-C22H23CuN3O3属单斜晶系，空间群对1114可观测衍射最终一致性因子为R＝0．066，该配合物中心离子是5配位的，其中希夫碱配体提供3个配位原子：N（1）、O（1）、0（2）；另外2个配位原子为2个吹吹分子提供的N（2），N（3）。N（1），N（2），N（3）组成三角形平面与O（1），O（2）构成三角双锥，Cu的配住为畸变三角双锥构型。其中，N（1），N（2），N（3）为赤道配位原子，而O（1）－Cu－O（2）为配合物的轴。