锌铽对掺铁近化学计量比铌酸锂晶体性能的影响

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要利用光折变晶体的三维体全息存储是目前解决固定式海量存储系统的首选方案。在LiNbO;晶体中掺杂能够增强其光折变效应，这是一种获得优良光折变材料的好方法。在掺杂晶体中，目前都是使用Fe:LiNb03晶体，这种晶体会产生光致散射，对光折变器件输出图像或数据质量有严重影响，并且响应速度慢。所以需要寻找抗光光致散射能力和响应速度优于Fe:LiNbO3晶体的全息存储晶体材料。所有晶体均采用提拉法，以近化学计量比配比，掺杂剂以氧化物的形式加入熔体中，生长了近化学计量比Zn:Tb:Fe:LiNbO3.Tb:Fe:LiNb03Zn:Fe:LiNbO3,F

2、e:LiNbO3晶体。在晶体生长过程中，选用合适的工艺参数，可以抑制组分过冷，并最大程度地减小溶质分凝造成的晶体成份不均匀性。本文从XRD测试结果中发现掺杂离子占据晶格位置，并讨论了晶格参数和晶胞体积的变化:从紫外吸收光谱测试中得到了以上四种晶体的吸收边位置，利用Li空位模型分析了掺杂离子Zn,Tb和Fe在近化学计量比LiNb03中的占位。在晶体的光折变性能的测试中，掺Tb和Fe妮酸铿晶体敏化光敏化时存在光致变色效应。掺Tb可以在Fe:LiNb03晶体中实现准非挥发性存储，解决了非挥发性存储的灵敏度较低的问题，但Tb并不是光折变中心。在文章的最后，本文对晶体的抗光损伤能力

3、作了比较，发现'rb:Fe:LiNb03晶体相对于Fe:LiNbO，几乎没有变化，而掺入Zn使光损伤能力提高了三个数量级。关键词Zn:Tb:Fe:LiNb仇晶体;晶体生长;近化学计量比;光折变性能哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThethree-dimensionvolumeholographicstorageusingphotorefractivecrystalisthepreferredschemeatpresent.Dopingsomeimpurityionsintothecrystaltoenhanceitsphotorerfractiveeffec

4、t,hasbeenprovedtobeagoodmethodtogetmaterialswithsuperiorproperties.Amongthecrystals,almostallofresearchersareusingFe:LiNb03crystal,whichseverelyinfluencesthequalityofoutputimageordataandtheresponserateofFe:LiNb03isslow.Soitisneededtofindthevolumeholographicstoragecrystalmaterialswhichligh

5、tscatteringresistanceabilityandresponsetimearesuperiortothoseofFe:LiNb03.AllcrystalsweregrownbymeansofCzochalskitechnique.Thedopantsinoxideswereaddedintothestartingmelt.Aserialofcrystals,whicharenear-stoichiometricZn:Tb:Fe:LiNb03,Tb:Fe:LiNb03,Zn:Fe:LiNb03andFe:LiNb03crystals,weregrownfrom

6、meltswithLi/Nb=58/42.Duringthecrystalgrowth,suitabletechnicalparameterswereestablishedtoinhibitthecomposition-supercoolingandreducethecompositionnon-uniformeasedbythesolute-segregation.Wecanconcludethatthedopantsocc即iednormallatticesitesanddiscussedthechangeoflatticeconstantsandcellunite.

7、AbsorptionedgeofabovefourcrystalswerederivedfromUV-Visspectrummeasurement.LocationofdopantsZn,TbandFeinnear-stoichiometricLiNb03crystalswasanalyzedbyLi-vacancymodel.Wehavemeasuredphotorefractivepropertiesofsamplesandfoundquasi-nonvolatileholographicstoragecanbereali