钽铌酸锂单晶的喇曼光谱分析

利用剌曼散射方法系统地研究了钽铌酸锂（LiNa0.9Nb0.1O3）晶体的晶体振动及其高温下发生的由铁电相到顺电相的结构相变．常温实验中，观察到了所有喇曼激活模式软化，与群论分析的结果相符合．高温实验中，发现钽铌酸锂的相变过程中有模式软化的现象发生，但软模并未软化至零频率，即结构相变并非软模导致的位移型相变，而是一种有序－无序型的相变．

钽铌酸钾锂晶体结构与光学性能的第一性原理研究

为了探索Li掺杂对钽铌酸钾(KTa_(1-x)Nb_xO_3,简称KTN)结构和性能的影响,构建了KTN(KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3)与KL_(0.125)TN(K_(0.875)Li_(0.125)Ta_(0.5)Nb_(0.5)O_3)晶体超晶胞模型,采用第一性原理的密度泛函理论,对模型进行了几何结构优化、电子结构、光学性能和弹性性能的计算与分析.计算结果表明:Li掺杂后晶格常数自3.991减小为3.986,且禁带宽度有所增大.晶体在可见光范围内有较高的折射率,数值随波长的增加而减小,属于正常色散,其柯西方程参数A、B、C分别为1.796 9、-0.010 5、0.008 7;晶体在可见光范围内,特别是大于450 nm时的消光系数较小,说明其良好的透明性.另外,KL_(0.125)TN晶体与KTN晶体相比,其独立弹性常数、体积模量、剪切模量、杨氏模量减小,泊松比增大,说明其材料的柔度增加,脆性减小,更有利于实用化.

LiTa_(0.9)Nb(0.1)O_3晶体及其结构相变的喇曼研究

本文利用喇曼散射方法系统地研究了钽铌酸锂(LiTa_(0.9)Nb_(0.1)O_3)晶体的晶体振动及其高温下发生的由铁电相到顺电相的结构相变。常温实验中,观察到了所有喇曼激活的模式,与群论分析的结果相符合。高温实验中,发现钽铌酸锂的相变过程中有模式软化的现象发生,但软模并未软化至零频率,即结构相变并非软模导致的位移型相变而是一种有序—无序型的相变。

LiTa_xNb_(l-x)O_3晶体的低温介电性和热释电性

研究了LiTa_xNb_(1-x)O_3单晶在300K至40K温度范围內的介电和热释电性质。介电常数和热释电系数两者都随温度降低而下降,无反常变化。在300K至200K范围内热释电伏值保持相当高的数值,这具有实用价值。

Mn:KLTN晶体相变温度实验测量

基于Kogelnik的耦合波理论,分析了钽铌酸钾锂(potassium lithium tantalite niobate,KLTN)晶体衍射效率与环境温度的关系.环境温度在晶体的居里温度附近时衍射效率最高.设计了基于PID控制算法的KLTN晶体温度控制系统,该系统的测量精度为±0.3℃,控制精度为±0.5℃.利用二波耦合实验装置测量了晶体的衍射效率与环境温度的关系,实验结果与理论仿真吻合.获得晶体的居里温度为22.5℃,与谐振法得到的结果一致.

KLTN晶体表面性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理,采用局域密度近似方法,对钽铌酸钾锂KLTN晶体(100)和(110)表面进行几何结构优化,计算了晶体的能带结构、态密度和介电函数.将计算结果与钽铌酸钾对应的表面参数进行了比较和分析,结果显示,KTN经过A位阳离子Li替代后,能带带隙增加,总态密度值减小,对应的介电函数性质发生改变,与晶体表面性质随阳离子含量和取向不同会发生改变的理论预期一致.

烧结气氛对KNN基无铅压电陶瓷性能的影响

本文利用传统固相烧结法制备（K0.47Na0.47Li0.066）（Nb0．94Sb0．06）0.96%Ta0.04O3（简称KNLNST）无铅压电陶瓷，通过在烧结过程中添加与基方相同成分的粉料作为保护气氛，定量研究了不同的烧结气氛对KNLNST无铅压电陶瓷性能的影响。实验表明添加30wt％气氛粉料时所得陶瓷压电介电性能得到明显提高：d33=235pC／N，Tε33/ε0=1218，tanδ=0．0420，kp=42．5％，k1=43％，Qm=54，Pr=18．5μC／cm^2，Ec=1．61kV／mm。相对于不添加气氛粉料时，陶瓷压电铁电性能d33、kp、k1，Pr分别提高13．0％、32．4％、48．3％、14．9％，介电损耗tanδ下降64．3％。本研究结果有助于充分挖掘含有易挥发性元素陶瓷材料的优良压电介电性能。

顺电相KLTN晶体Kerr系数和透射率的数字全息测量

提出一种用于顺电相晶体Kerr系数和透射率的数字全息测量方法。该方法是数字记录晶体在不同电压时的全息图,再现数字全息图,得到晶体的复振幅信息,即振幅和相位分布。由晶体的振幅分布获得晶体的透射率;由相位分布得到不同电压差时的折射率变化量,从而计算得到晶体的电光系数。对顺电相Mn0.25%:KLTN晶体进行了测量,记录了不同入射光模式以及不同电压时的数字全息图,得到了晶体透射率T和电光系数R11、R12。研究结果表明,该方法可用于顺电相晶体电光系数和透射率的测量,并且对晶体形状,照明光斑大小没有要求。