锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4mol%Hf4+的LiNbO3:Fe:Hf系列晶体([Li]/[Nb]比变化)为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf4+的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe2+]/[Fe3+]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe2Li+数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.

Hf：Fe：LiNbO3晶体的全息图像热固定及存储寿命

在生长LiNbO3溶体中掺入2%（摩尔分数） HfO2和0.05%（质量分数）Fe2O3,采用提拉法技术生长2%Hf·0.05%Fe：LiNbO3晶体。对晶体进行极化后切割成片,再进行氧化和还原处理。进行了Hf：Fe：LiNbO3晶体全息图像热固定实验,加热温度为120℃,加热时间为40min,经过显影,在热定影实验中获得200h的无损读出结果。以Hf：Fe：LiNbO3晶体作为存储介质,进行热固定衰减时间、存储寿命τ0测试。结果表明：Hf：Fe：LiNbO3晶体中Fe离子激活能Ea=1.125 eV;τ0=6.1×10~9S：20℃下衰减时间为115年,比Fe：LiNbO3的衰减时间（5.2年）长20倍。

不同Hf浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO3晶体居里温度和抗光损伤性能

通过单晶提拉法生长了一系列不同Hf 4+(2,4,6,8 mol%)离子浓度的Hf:Ce:Fe:LiNbO 3晶体。为了研究不同Hf 4+离子掺杂浓度对Hf:Ce:Fe:LiNbO 3晶体居里温度和抗光损伤能力的影响,采用差热分析仪测量出Hf:Ce:Fe:LiNbO 3晶体差热分析曲线并且分析了晶体的居里温度变化,用光斑畸变法测量了晶体的抗光损伤能力。测试结果表明:当Hf 4+离子掺杂量4 mol%时居里温度提高了20℃并且达到最大值1224℃。随着晶体中Hf 4+离子浓度的增加,晶体的抗光损伤能力提高。掺杂Hf 4+(8 mol%)离子浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO 3晶体抗光损伤能力比掺杂Hf 4+(2 mol%)离子浓度Hf:Ce:Fe:LiNbO 3晶体提高了两个数量级。