KH-,2-PO-,4-晶體的寬頻光譜研究.pdf

1、本論文對磷酸二氫鉀KH2PO4晶體的太赫茲(THz)，紅外－可見光－紫外光譜和低頻的介電函數(shù)譜進行了實驗測量，并對實驗光譜進行了分析研究。特別是參照低頻的介電函數(shù)譜，結(jié)合晶格振動對太赫茲光譜進行了深入分析。太赫茲是1012赫茲，太赫茲波又叫T射線，通常定義為頻率從0.1-10THz范圍內(nèi)的電磁波，介于遠紅外和微波之間，現(xiàn)在研究較多的是中心區(qū)在0.3-3.0THz范圍內(nèi)。太赫茲光譜技術(shù)作為一種研究晶體性質(zhì)的新型手段正在逐漸被廣泛使用。

2、 采用透射型THz時域光譜裝置，測量KH2PO4晶體的時域脈沖信號，經(jīng)過快速傅里葉變換后得到它的電場部分的振幅和相位信息，然后利用光學(xué)函數(shù)之間的普適關(guān)系，計算得到樣品在THz波段范圍內(nèi)的折射率和吸收系數(shù)。從折射率和吸收系數(shù)兩個基本光學(xué)常數(shù)出發(fā)，進一步得出材料的其他光學(xué)和電學(xué)函數(shù)。通過編程計算得到了晶體在0.3-1.6THz頻率范圍的消光系數(shù)、折射率、吸收系數(shù)、透射率和介電函數(shù)。 為了較全面地了解晶體的物理性質(zhì)和能帶結(jié)構(gòu)，還進

3、行了三方面的實驗測量和研究：(1)測量了KDP在紅外－可見－紫外波段(波長200-2000nm)透射譜和反射譜，得出KDP的禁帶寬度為5.9eV。根據(jù)透射譜和反射譜算出吸收系數(shù)等光學(xué)函數(shù)。只要知道反射光譜，根據(jù)Kramers- Kronig關(guān)系。就可計算出其他光學(xué)函數(shù)：折射率，介電函數(shù)和電導(dǎo)率。(2)在室溫下分兩次測得波數(shù)在65-700cm-1和700-4000cm-1范圍內(nèi)的紅外光譜，得出KDP的聲子吸收帶從THz波到1.19892×