15生长方式对dkdp晶体质量的影响研究

《15生长方式对dkdp晶体质量的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、生长方式对DKDP晶体质量的影响研究常新安臧和贵陈学安尚卫强（北京工业大学材料科学与工程学院，北京，100124）摘要：本文进行了片状籽晶c向生长、点状籽晶全方位生长和锥头籽晶c向生长等不同方式的DKDP晶体生长研究。通过对不同生长方式分析、对比，认为锥头籽晶c向生长为最佳生长方式，以此方式在体枳为10L的育晶器中顺利地生长出了c向尺寸达145mm的DKDP晶体。通过｛100｝晶面和｛101｝晶面面网密度和生长基元在不同晶面上成键的键能估算，结合晶体生长的Bravais法则和PBC理论对DKDP晶体生长习性进行

2、了理论解释，同时对全方位生长晶体质量问题的成因进行了讨论。关键词：DKDP晶体，生长方式，晶体质量，面网密度，键能磷酸二氘钾（KD2PO4，简称DKDP）晶体是一种性能良好的非线性光学与电光晶体材料，与其同型同位素晶体一KDP（即KH2PO4）晶体相比，红外光区透过波段宽，透过率大，半波电压低，电光系数大。例如，在激光核聚变工程二倍频，三倍频光学器件中，应用DKDP晶体代替KDP晶体能够降低受激拉曼散射（简称SRS）的强度，减少损伤；乂如在惯性受控核聚变的激光激发装罝中，DKDP晶体由于其优异的电光性质比KDP

3、晶体更适合做Pockel’s盒的电光介质。因此，目前DKDP晶体在非线性特别是电光应用方面占主导地位［1~如何较快地生长出优质DKDP晶体材料一直是人们研宂的课题，从上世纪九十年代以来，不断有人在DKDP晶体生长速度方面有所突破，从传统的每天1〜2mm提高到了50nwi以上。本研究室在这方面作了一些工作，先进行了片状籽晶c向快速生长研究l5j，又进行点状籽晶全方位生长研究发现在高纯溶液中，在高过饱和度和较快搅拌速度条件下，晶体生长速度确有明显提高，II晶体生长习性冇所改变，a、b向晶体生长速度加快，但根据我们

4、的实际条件，当生长速度超过4mm/d时，品体的质量难以保证。材料制备的前提是保证质量，因此，我们对常见的几种生长方式进行比较,以期得出一些可供参考的结论。1晶体生长实验与结果1.1片状籽晶的c向生长这是最传统的生长方式，在溶液本征pD值情况下按照晶体的自然生长习性进行生长。1.1.1籽晶的选择、加工与固定选用垂直于c向的片状籽晶。根据溶液体积和需要晶体的c向尺寸确定籽晶的尺寸，籽晶经加工后固定在籽品架上。1.1.2降温程序的制定与执行籽晶合锥完成后，将进入稳定的透明生长阶段。根据生长量与析出量和等的原则推导出下

5、式AT=100Ra2p/（WD20dS/dT）（1）式（1）中，AT为每口降温量，R为生长速度，a为籽品边长，p为品体密度，为溶液中重水重量，dS/dT为溶解度温度系数。以此计算每日降温量，作出降温计划。1.1.3晶体生长实验结果实验显示，晶体生长情况正常，先合锥，再以约2mm/day的速度沿e向透明生长,生长方式对DKDP晶体质量的影响研究常新安臧和贵陈学安尚卫强（北京工业大学材料科学与工程学院，北京，100124）摘要：本文进行了片状籽晶c向生长、点状籽晶全方位生长和锥头籽晶c向生长等不同方式的DKDP晶体

6、生长研究。通过对不同生长方式分析、对比，认为锥头籽晶c向生长为最佳生长方式，以此方式在体枳为10L的育晶器中顺利地生长出了c向尺寸达145mm的DKDP晶体。通过｛100｝晶面和｛101｝晶面面网密度和生长基元在不同晶面上成键的键能估算，结合晶体生长的Bravais法则和PBC理论对DKDP晶体生长习性进行了理论解释，同时对全方位生长晶体质量问题的成因进行了讨论。关键词：DKDP晶体，生长方式，晶体质量，面网密度，键能磷酸二氘钾（KD2PO4，简称DKDP）晶体是一种性能良好的非线性光学与电光晶体材料，与其同型

7、同位素晶体一KDP（即KH2PO4）晶体相比，红外光区透过波段宽，透过率大，半波电压低，电光系数大。例如，在激光核聚变工程二倍频，三倍频光学器件中，应用DKDP晶体代替KDP晶体能够降低受激拉曼散射（简称SRS）的强度，减少损伤；乂如在惯性受控核聚变的激光激发装罝中，DKDP晶体由于其优异的电光性质比KDP晶体更适合做Pockel’s盒的电光介质。因此，目前DKDP晶体在非线性特别是电光应用方面占主导地位［1~如何较快地生长出优质DKDP晶体材料一直是人们研宂的课题，从上世纪九十年代以来，不断有人在DKDP晶

8、体生长速度方面有所突破，从传统的每天1〜2mm提高到了50nwi以上。本研究室在这方面作了一些工作，先进行了片状籽晶c向快速生长研究l5j，又进行点状籽晶全方位生长研究发现在高纯溶液中，在高过饱和度和较快搅拌速度条件下，晶体生长速度确有明显提高，II晶体生长习性冇所改变，a、b向晶体生长速度加快，但根据我们的实际条件，当生长速度超过4mm/d时，品体的质量难以保证。材料制备的前提是保证