坩埚下降法生长大尺寸Bi_(12)GeO_(20)晶体的宏观缺陷

Bi_(12)GeO_(20)晶体是一种多功能光电材料,在可见光范围内具有高速光折变响应,以及良好的压电、声光、磁光,旋光和电光等性能。目前,提拉法生长Bi_(12)GeO_(20)晶体,存在生长成本高、晶锭形状不规则、生长产率低、晶体光学质量差和有效晶体截面小等问题。本研究率先采用改进的坩埚下降法,在铂金坩埚和空气气氛中生长大尺寸Bi_(12)GeO_(20)晶体。通过各种分析测试方法研究生长获得的Bi_(12)GeO_(20)晶体中宏观缺陷的形态、分布和成分构成,探讨了晶体生长过程中主要宏观缺陷的形成过程和成因。坩埚下降法生长的Bi_(12)GeO_(20)晶体存在两种主要宏观缺陷:枝蔓状和管状包裹体。其中,枝蔓状包裹体与铂金溶蚀后的析晶相关,而管状包裹体与铂金析出、接种界面不稳定性和温度波动有关。本研究提出了消除坩埚下降法生长晶体中宏观缺陷的技术途径,通过降低生长控制温度、缩短高温熔体保持时间和优选籽晶等措施,可重复地生长光学质量良好、55 mm×55 mm×80 mm的大尺寸Bi_(12)GeO_(20)晶体,显著提升晶体的光学透过性能。

Bi_(12)SiO_(20)晶体的小面生长

本文用“倾倒法”获得了光折变晶体 Bi_(12)SiO_(20)(简称 BSO)沿<001>、<110>、<111>及<112>四种取向提拉生长的不同过程中固液界面的形态。对凸形固液界面上出现的小面(奇异面)进行了宏观观测和极图分析,确定它们是{110}和{001}面簇。计算了不同取向生长时出现各小面的凸形固液界面的曲率半径,指出<111>和<112>取向生长有利于避免小面的出现。最后,从晶体生长动力学的角度定性说明了提拉生长的 BSO 晶体形态。

硅酸铋（Bi_（12）SiO_（20））晶体生长的研究进展

本文介绍了光折变晶体ＢＳＯ生长研究的国内外进展．对ＢＳＯ晶体生长方法、组分和结构缺陷表征、材料性能的改进等几个方面进行了综合评述．讨论了各种生长方法的优缺点以及阻碍ＢＳＯ晶体批量生产的几种因素．指出坩埚下降法在实现大尺寸优质ＢＳＯ晶体的批量生产方面已显示出优越性，它应该成为今后ＢＳＯ晶体生长研究的一个重要发展方向．

Bi_(12)SiO_(20)∶Mn,Cr晶体的杂质诱导光色特性

采用提拉法、电阻炉加热铂坩埚,a 轴取向生长纯的 Bi_(12)SiO_(20)和 Bi_(12)SiO_(20)∶0.05wt·%MnO_2,0.02wt·%Cr_2O_3(BSO∶Mn,Cr)晶体。电子顺磁共振谱指出:光照后激活心电荷态各自为 Mn^(5+)和 Cr^(4+);其 g 因子大小分别为2.0009和1.9616。光照前 BSO∶Mn 在410～750nm 有吸收带,并和吸收边重叠,它相应于 Mn^(5+)离子 ~3A_2→~3T_2,~3T_1跃迁,Mn^(5+)和 Mn^(4+)同时在晶体里存在。光照后,Mn^(5+)离子吸收增加。另外,BSO∶Cr 光色效应可通过 Cr^(5+)→Cr^(4+)电荷传输过程来解释。纯 BSO 晶体粉末有一个 g=2.0109峰宽为75G 的 ESR 带,这带被归为本征捕获空穴心。

光折变晶体Bi_(12)SiO_(20)的生长与性能

本文介绍了用感应加热引上法生长 Bi_(12)SiO_(20)(BSO)晶体必须要解决的几个工艺问题,并提出了调整原料的组成可以改进 BSO 晶体的衍射效率。

Bi:Bi_(12)SiO_(20)晶体的生长及二波耦合效应

用熔盐提拉法生长了Bi：Bi12SiO20（BSO）晶体，采用二波耦合光路测试了晶体的增益系数、衍射效率．实验结果表明：Bi，BSO晶体的光折变性能优于纯BSO晶体。

Bi_（12）TiO_（20）晶体的生长

Ｂｉ（１２）ＴｉＯ（２０）（ＢＴＯ）晶体属于Ｓｉｌｌｅｎｉｔｅ结构，它与Ｂｉ（１２）ＳｉＯ（２０）（ＢＳＯ），Ｂｉ（１２）ＧｅＯ（２０）（ＢＧＯ）晶体在结构和性能上具有许多相似之处．由于Ｂｉ（１２）ＴｉＯ（２０）晶体是非一致共熔化合物，因此，在其晶体的生长过程中，必须使用过量的Ｂｉ２Ｏ３作自溶剂，本论文采用提拉法，在低拉速、较高转速的生长条件下，生长出了质量较好的纯Ｂｉ（１２）ＴｉＯ（２０）晶体和不同掺Ｃｅ量的Ｂｉ（１２）ＴｉＯ（２０）晶体，并详细地讨论了晶体中的宏观缺陷，特别是包裹体．Ｂｉ（１２）ＴｉＯ（２０）中的包裹体的形状和出现位置与晶体生长时的提拉速度、旋转速度、生长时固液界面的形状以及掺杂比例等因素有着密切的关系．

Bi_(12)XO_(20)和Bi_4X_3O_(12)(X=Ge、Si)晶体的反常光伏效应

从Bi_(12)XO_(20)和Bi_4X_3O_(12)(X=Ge,Si)的点群对称性出发,根据非铁电晶体反常光伏效应的唯象理论,导出了反常光伏电流的一般表达式,比较了它们光伏效应的差异和基本特性。从光伏效应的机制和光折变效应的一般模型出发,分析了 Bi_(12)GeO_(20)中这两种效应的内在联系,并根据光感生极化涨落模型,讨论了反常光生伏特效应产生的机制。

Bi_2O_3-SiO_2系统的相关系和析晶行为的研究进展

本文介绍了Bi2O3－SiO2系统的研究进展．首先对该系统的稳定相平衡和亚稳定相平衡进行了综述，然后讨论了该系统中化合物Bi12SiO20、Bi4Si3O12和Bi2SiO5的结构、性能、生长、应用等方面的情况，预计Bi2SiO5将成为一种有前途的新功能晶体．

Bi_（12）SiO_（20）类晶体中全息图记录和读出的双施主模型

用双施主模型对Ｂｉ１２ＳｉＯ２０（ＢＳＯ）类光致折射晶体中全息图记录和读出的Ｋｕｋｈｔａｒｅｖ单施主模型进行了修正。并用以讨论了全息图的衍射率，得到一个描述衍射率的普遍公式。

光折变晶体Bi_(12)TiO_(20)的折射率和光学均匀性的测量

本文报导光折变晶体Bi_(12)TiO_(20)的折射率和光学均匀性的测量结果。

硅酸铋单晶光纤生长

利用自制电阻加热式下拉法生长装置,在较小温度梯度和较低下拉速度条件下,首次生长出晶向为[111]的硅酸铋单晶光纤,直径0.5—2mm,长度大于9mm。经测试,其磁光效应显著,电流-光强变换线性相关系数大于0.95,可用于制作光纤型磁光器件。

谐波电流的实时检测系统

基于自适应噪声干扰对消原理,提出了用人工神经网络进行实时谐波检测的方法。并使用霍尔电流传感器、光电隔离型电压传感器、PCL818L以及PC机组成了谐波检测的系统。实验结果证明了所提方法的实时性、正确性。

光折变晶体钛酸秘的折射率和光学均匀性的测量

本文报导光折变晶体钛酸铋的折射率和光学均匀性的测量结果。

掺铬硅酸铋晶体的生长、退火及光透射

用熔盐提拉法生长出优质Cr·Bi12SiO2单晶，并在氧气中对晶体进行了退火处理，测定了晶体的吸收光谱，分析了Cr离子在Bi12SiO20晶体中的价态随退火条件的变化情况。首次发现，Cr：Bi12SiO20晶体中Cr3+外，还存在着少量Cr4+。

掺杂硅酸铋晶体的生长及样品加工

介绍了提拉法生长高质量掺杂硅酸铋Bi12SiO20（BSO）晶体的主要设备、仪器与工艺条件，并在实验的基础上，分析了BSO晶体在加工过程中开裂的原因，并提出了解决的办法。