Hf：Fe：LiNbO-,3-晶體的生長與性能研究.pdf

1、Fe:LiNbO3晶體作為全息存儲材料具有衍射效率高和保存時間長的優(yōu)點，但同時存在響應(yīng)時間長、抗光散射能力差的缺點。 本研究通過摻入HfO2可以克服這些缺點來提高其存儲性能。用提拉法生長出一系列Hf:Fe:LiNbO3晶體，并對晶體進(jìn)行極化和加工處理。通過大量實驗并結(jié)合理論分析，設(shè)計了合適的溫場，適宜的提拉速度和旋轉(zhuǎn)速度等晶體生長的工藝參數(shù)。運用X-射線技術(shù)，對Hf:Fe:LiNbO3晶體進(jìn)行了物相分析，測定了晶體的晶體常數(shù)結(jié)構(gòu)

2、和晶格常數(shù)。測試結(jié)果表明，Hf:Fe:LiNbO3晶體仍然保持純鈮酸鋰LiNbO3晶體的晶體結(jié)構(gòu)，但是其晶格常數(shù)隨摻雜情況不同和Li/Nb比不同而變化。測試了Hf:Fe:LiNbO3晶體的紅外吸收光譜和紫外-可見吸收光譜，分析了不同摻雜濃度及不同Li/Nb比的Hf:Fe:LiNbO3晶體的吸收邊相對移動的現(xiàn)象，確定了Hf4+的摻雜閾值濃度為4mol％。研究表明，Hf:Fe:LiNbO3中，Hf4+首先取代占據(jù)Li位的反位Nb，完全取代后

3、，才開始取代正常晶格上的Li+，這一結(jié)果和X-射線衍射測試結(jié)果相符。 本文用直接觀測光斑畸變法測試了Hf:Fe:LiNbO3晶體的抗光折變能力，結(jié)果顯示Hf:Fe:LiNbO3晶體的抗光折變能力比摻Fe的LiNbO3晶體的抗光折變能力提高2個數(shù)量級以上，且隨著[Li]/[Nb]比增加抗光折變能力增加。研究了晶體的指數(shù)增益系數(shù)的溫度突變異常。從20°到120°之間測量Hf:Fe:LiNbO3晶體指數(shù)增益系數(shù)隨溫度變化曲線，發(fā)現(xiàn)在5