摻雜鈮酸鋰晶體紫外帶邊光折變性質(zhì)與缺陷結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文摻雜鈮酸鋰晶體紫外帶邊光折變性質(zhì)與缺陷結(jié)構(gòu)的研究姓名：辛非非申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：光子學(xué)與光子技術(shù)指導(dǎo)教師：張國權(quán)2012-05摘要處的紫外帶邊光折變效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)與可見光的情況相反，同成分純鈮酸鋰晶體在摻錫以后紫外光折變效應(yīng)有了顯著的提高。另外，摻鉿也起到了促進(jìn)紫外光折變效應(yīng)的作用。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，摻鉿鈮酸鋰晶體和摻錫鈮酸鋰晶體是很好的紫外光折變材料，因?yàn)樗鼈兙哂械蛽诫s閾值，快響應(yīng)速度，很強(qiáng)的抗光斑畸變能力和較高

2、的衍射效率。第五章對(duì)于同成分摻鎂、摻鉿和摻鋯的鈮酸鋰晶體以及近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體的紫外帶邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了光譜研究，并且運(yùn)用B o s e - - E i n s t e i n 單聲子模型以及U r b a c h 定則對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所有樣品的光譜都具有很強(qiáng)的溫度依賴性，紫外帶邊的位置隨溫度的升高會(huì)產(chǎn)生明顯的紅移。無論是B o s e ．E i n s t e i n 擬合還是U r b a c h 擬合的結(jié)果都表明，

3、當(dāng)摻鎂、摻鉿或摻鋯濃度超過閾值以后，與吸收有關(guān)的有效聲子的能量明顯下降，并且電子一聲子相互作用強(qiáng)度也在閾值濃度以上突然減弱，這些擬合結(jié)果很好地從微觀上解釋了為什么當(dāng)這些“抗光折變摻雜離子’’的濃度超過閾值以后鈮酸鋰晶體的光電導(dǎo)顯著增強(qiáng)，進(jìn)而抑制了可見光波段處的光折變效應(yīng)。另外，隨著晶體中鋰含量的增加，發(fā)現(xiàn)在近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰晶體中與吸收有關(guān)的有效聲子的平均能量也相對(duì)于同成分樣品有明顯的下降，并且它的電子一聲子相互作用也有所減弱。隨著晶體

4、溫度的降低，所有鈮酸鋰晶體的吸收邊發(fā)生紫移，而且在帶邊附近出現(xiàn)新的紫外吸收帶。該紫外吸收帶覆蓋了我們紫外光折變效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)波段( 3 2 5n m ) 。并且，這個(gè)紫外吸收帶的峰值高度與摻雜鈮酸鋰晶體紫外光折變效應(yīng)的變化規(guī)律十分相似，因此有理由認(rèn)為，這個(gè)紫外吸收帶對(duì)應(yīng)的缺陷結(jié)構(gòu)在鈮酸鋰晶體的紫外光折變過程中起到了重要的作用。第六章總結(jié)了本論文的主要研究成果及其意義，并對(duì)未來的關(guān)于摻雜鈮酸鋰晶體缺陷結(jié)構(gòu)的研究工作進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞。鈮酸鋰晶