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采用提拉法系统生长了六种不同[Li]/[Nb]比(0.750,0.850,0.946,1.100,1.250,1.380)的掺铈铌酸锂(Ce:LiNbO3)晶体,其中Ce的掺杂摩尔分数为0.1%,并对晶体进行了氧化还原处理。通过X-射线粉末衍射、差热分析、红外透射光谱分析和紫外可见吸收光谱等方法研究了Ce离子在Ce:LiNbO3晶体中的占位情况及[Li]/[Nb]比的改变对Ce:LiNbO3晶体结构缺陷的影响,同时还研究了不同处理方式对晶体结构缺陷的影响。X-射线衍射结果表明,Ce:LiNbO3晶体仍然保持LiNbO3晶体原有的晶格结构,说明掺入的Ce是以取代Li或Nb的方式进入晶体。与纯LiNbO3相比较,掺杂LiNbO3晶体的c轴变长,晶胞体积变大。随着[Li]/[Nb]比的增加,a轴长度基本都是变大,而c轴和晶胞体积的变化则没有明显规律。通过差热分析、红外光谱和紫外可见吸收光谱分析,确定了杂质离子Ce在晶体中的占位模型:在晶体达到化学计量比之前,Ce离子通过取代晶体中Li的位置进入晶格,而晶体达到化学计量比后,Ce离子开始取代Nb的位置。同时还发现,由于[Li]/[Nb]比和掺杂离子Ce的协同作用,在[Li]/[Nb]比为1.250的晶体中,晶体达到化学计量比。通过二波耦合实验光路测试并计算了不同[Li]/[Nb]比Ce:LiNbO3晶体的光折变性能参数,如衍射效率、写入时间、读出时间、光折变灵敏度、动态范围等,发现晶体中[Li]/[Nb]比的变化以及晶体的氧化还原状态都影响Ce:LiNbO3晶体的光折变性能,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的衍射效率增加,响应时间缩短,光折变灵敏度提高,动态范围变大;但是达到一定程度后,这些性能则会向相反方向移动;晶体还原后衍射效率提高,响应时间和擦除时间变短,光折变灵敏度变大,动态范围变大,氧化过程与之相反。综上所述,通过选择适当的掺杂离子以及晶体中的[Li]/[Nb]比,可以调节晶体的光折变性能,获得光折变性能优良的晶体,进而获得优良的全息存储材料。