雙摻雜鎢酸鉛晶體生長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)特性的研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文系統(tǒng)地研究了摻雜離子對(duì)PbWO4晶體(以下簡(jiǎn)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(zhǎng)工藝和設(shè)備改進(jìn)。
  通過(guò)增加輔助熱源改進(jìn)生長(zhǎng)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(zhǎng)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(wèn)題。引風(fēng)系統(tǒng)的采用避免了鉛揮發(fā)對(duì)科研人員造成的危害。Czochralski法生長(zhǎng)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(shì)

2、,熔體富W。
  Raman光譜證實(shí)生長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)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(shí),譜線向高頻方向移動(dòng);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(shí),由于VPb被摻雜離子占據(jù),濃度降低,這時(shí)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(duì)常數(shù)c的影響更為明顯。并發(fā)現(xiàn)摻雜離子對(duì)VPb的取代優(yōu)于Pb2+。
  摻雜離子對(duì)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(duì)于高價(jià)的Tb3+、Yb3+摻雜能抑制420nm處吸收。

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