LiNbO-,3-納米晶及摻質(zhì)LiNbO-,3-納米晶的制備與性能研究.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文LiNbO納米晶及摻質(zhì)LiNbO納米晶的制備與性能研究姓名：王麗華申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：袁多榮20070408山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鈮酸鋰(LN)晶體具有優(yōu)良的壓電、熱釋電、電光、雙折射、非線性光學(xué)等效應(yīng)，是一種重要的、應(yīng)用廣泛的功能晶體材料。目前廣泛應(yīng)用的LN晶體多為同成分生長得到，由于同成分生長的LN晶體中存在Li空位和反位Nb等缺陷，使其在光學(xué)和非線性光學(xué)應(yīng)用中受到了限制。因面，如何減少Li

2、空位和反位Nb缺陷，生長高質(zhì)量、近化學(xué)劑量比的LN晶體的研究成為熱點。近年來。對于近化學(xué)劑量比LN晶體生長的研究報道較多，主要有帶自動供料系統(tǒng)的雙坩堝技術(shù)、氣相交換平衡技術(shù)(yrE)、以K20為助溶劑的高溫項部籽晶法(HTTSsG)。但是，這些方法存有這樣或那樣的不足，所制備的晶體中仍存在著Li分布不均勻的問題。為此，設(shè)想從解決Li／Nb近化學(xué)劑量比的原料入手，以獲得高質(zhì)量的近化學(xué)劑量比的LN晶體。本文基于LN晶體結(jié)構(gòu)的特點，在查閱了大

3、量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，設(shè)計、采用溶膠凝膠法，制備了LN納米晶，以及摻質(zhì)LN納米晶；對其微觀結(jié)構(gòu)、形貌及性質(zhì)進行了表征，并與LN單晶進行了比較，得到一些新穎的結(jié)果。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1以高純NbCl5和CH3COOLi2H20、檸檬酸為原料，采用溶膠凝膠法(sol—gelmethod)制備出LN納米晶，利用x射線衍射(XRD)、TG，DTA、FTIR和透射電鏡(TEM)等表征手段對所制備的納米晶粉體進行表征；結(jié)果表明，燒結(jié)溫度

4、為6000C時，LN相的納米晶已經(jīng)形成，這一溫度遠(yuǎn)低于固相合成溫度(10000C)。也低于Li20沸點(13470C)。所得納米晶的顆粒尺寸在5060nm左右，顆粒大小比較均勻，尺寸隨著燒結(jié)溫度的升高而長大。2以高純Nb205和Li2C03、檸檬酸為原料，采用Pechini法制備了LN納米晶，并對其進行了XRD、TEM表征；XRD表明純的LN納米晶形成的凝膠燒結(jié)溫度為6000C；通過謝樂公式可以算出納米晶顆粒大小在6070nm左右，與T