雙摻雜鎢酸鉛晶體生長及結(jié)構(gòu)特性的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了摻雜離子對PbWO4晶體(以下簡稱PWO晶體)結(jié)構(gòu)的影響，討論了摻雜晶體組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及晶體生長工藝和設(shè)備改進(jìn)。
　　通過增加輔助熱源改進(jìn)生長設(shè)備，減小了坩堝內(nèi)熔體自上而下的溫度梯度，從而解決了生長晶體底部外凸現(xiàn)象。利用滑輪設(shè)計(jì)保溫蓋板解決可視化問題。引風(fēng)系統(tǒng)的采用避免了鉛揮發(fā)對科研人員造成的危害。Czochralski法生長晶體，由于高溫和非密封環(huán)境，以及PbO比WO3更易揮發(fā)的特性，晶體沿縱向呈缺Pb趨勢

2、，熔體富W。
　　Raman光譜證實(shí)生長的各種PWO晶體為體心四方結(jié)構(gòu)。Tb、Yb摻雜離子進(jìn)入晶格使得與Pb2+振動有關(guān)的譜線展寬并發(fā)生頻移，Mo摻雜使得WO42-基團(tuán)外模振動與W有關(guān)的譜線展寬，展寬程度隨摻雜離子濃度增加而增大。當(dāng)摻雜離子質(zhì)量小于被取代離子時，譜線向高頻方向移動；反之，則移向低頻。摻雜PWO晶體XRD圖譜中未出現(xiàn)新的衍射峰，但和未摻雜PWO晶體相比，摻雜離子使衍射峰位置和強(qiáng)度發(fā)生了改變，即晶格常數(shù)變大。當(dāng)摻雜離子

3、濃度較高時，由于VPb被摻雜離子占據(jù)，濃度降低，這時摻雜離子主要占據(jù)Pb2+位，隨著摻雜濃度增加，半徑小于Pb2+的離子摻雜使晶格常數(shù)變小；反之，則變大。摻雜對常數(shù)c的影響更為明顯。并發(fā)現(xiàn)摻雜離子對VPb的取代優(yōu)于Pb2+。
　　摻雜離子對晶體吸收邊位置和420nm處吸收產(chǎn)生了影響。當(dāng)摻雜離子極化能力大于Pb2+，使得W(Mo)O42-基團(tuán)內(nèi)電子躍遷所需能量增加，吸收邊紅移；對于高價的Tb3+、Yb3+摻雜能抑制420nm處吸收。