尺寸效应对坩埚下降法生长氟化钙晶体影响机制的数值模拟分析

高质量大尺寸氟化钙晶体是深紫外光刻、空天相机等高端应用不可或缺的光学材料,同时制备高质量大尺寸晶体也是晶体生长领域的难题。本文以数值手段分别模拟了3、7和20英寸(1英寸=2.54 cm)氟化钙晶体在不同生长阶段的传热、流动及相变过程。结果表明,晶体尺寸增加大幅加强熔体流动强度,而且造成坩埚外壁散热部分的面积急剧增加,由此引发固液界面局部凹陷、径向温差增大、晶体边缘-中心温差翻转、生长界面附近的轴向温梯大幅衰减等问题。此外,本文还就大尺寸氟化钙晶体生长中的坩埚下降速率和发热体功率的优化控制策略进行了探讨。

钼酸镉单晶的坩埚下降法生长及其退火效应

以CdO和MoO3粉料为初始试剂,通过高温固相烧结合成CdMoO4多晶料,采用坩埚下降法生长出尺寸达Φ25mm×130mm的透明完整CdMoO4单晶;应用DSC、XRD对所获单晶进行了结晶相和热性能表征,测试了单晶的紫外可见透射光谱、紫外光激发发射光谱及其发光衰减时间。结果表明,CdMoO4单晶具有良好的一致熔融析晶特性,采用坩埚下降法较易于生长出大尺寸单晶;该单晶在吸收截止边375nm以上波长具有良好光学透过性,在300nm紫外光激发作用下,测得该单晶具有525nm左右峰值波长的荧光发射,其发光衰减时间为804~1054ns。该单晶经氧气氛高温处理呈现出明显的退火消色效应,即经1000℃以上温度的氧气氛退火处理,可使晶体的光学透过性得以明显改善,其荧光发射强度显著增强。

断层相互作用导致的布里季曼效应及其在发震中的意义

布里季曼（Ｂｒｉｄｇｍａｎ）效应是指脆性介质在５，０００ｂａｒ高围压下断层面静摩擦很大时若对剪切面施加一扭矩作用则粘滑很快发生的过程。本文研究了断层旋性变化及断层彼此交汇相互作用而产生布里季曼效应的问题，并结合１９３１年富蕴８级大震的断裂带具体讨论了该问题。

从深部构造特征看布瑞兹曼效应对强震的引发作用

根据中国地震局地球物理勘探中心的深部探测成果,发现许多大地震的震源位于上地幔隆起区的边缘。由于深部物质的上涌作用,隆起区的莫霍面往往不再是一个尖锐的间断面,而是一个具有一定厚度的、非常复杂的过渡带。可以想象,深部上隆作用势必会对其边缘的断层产生重要的影响。从布瑞兹曼效应的角度出发对这一问题进行了初步的探讨。由于断层两盘的相对旋转运动可通过追逐让位来实现,不存在断层两端的让位问题,因此,相对而言,断层的旋转性滑动更容易发生,而旋转滑动可破坏断层接触面上的凸凹不平体,使接触面变得更加平滑,有利于以后的剪切错动。

减少ZnGeP 2晶体1~2.5μm光学吸收的研究

ZnGeP 2晶体在1~2.5μm有几个吸收峰,此波段的吸收峰主要是由于点缺陷V P、Ge Zn和V Zn引起的,这些光学吸收严重影响ZnGeP 2晶体在光参量振荡器中的应用性能。针对ZnGeP 2在此波段的光学吸收,基于电子-原子核散射理论,通过理论计算模拟电子辐照来寻找合适的辐照条件,对布里奇曼法生长出的ZnGeP 2单晶分别进行退火热处理和电子辐照处理,并采用红外光谱仪和综合物理性能测量系统测试不同条件下ZnGeP 2晶体的红外吸收光谱、霍尔系数和载流子浓度。结果表明退火热处理能有效减少ZnGeP 2晶体在1.2μm和1.4μm附近的光学吸收,而电子辐照处理有利于减少ZnGeP 2晶体在2.0μm附近的光学吸收,实验结果与计算结果一致。

熔体生长3，4－二甲氧基，4＇－硝基芪（MOMONS）晶体

首次报道了３，４－二甲氧基，４＇－硝基芪（ＭＯＭＯＮＳ）化合物具有倍频效应。用粉末法测得其有效倍频系数ｄ＿（ｅｆｆ）为０．２～３倍ｄ＿（ＫＤＰ）。用坩埚下降法生长出ＭＯＭＯＮＳ单晶体，并用直接法解出了它的结构。从晶体结构讨论了ＭＯＭＯＮＳ晶体的性能。