项目名称: 局部无序型氧硼酸盐光电多功能晶体的生长及结构性能研究

项目编号: No.51202127

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 无机非金属材料学科

项目作者: 丛恒将

作者单位: 山东大学

项目金额: 25万元

中文摘要: 稀土钙氧硼酸盐Ca4REO(BO3)3(RCOB)晶体是重要的无机光电多功能材料,近年来在激光自倍频、高功率激光频率转换和高温压电等关键领域获得了重大应用。研究表明,随着RE3+离子半径的缩小,RCOB晶体中出现了从完全有序到局部无序的结构转变,而这种局部无序型结构对晶体的热、光、电等重要功能性质都产生了重大影响。本项目首次利用光伏区法生长一系列具有不同无序度的新型RCOB单晶,此外还采用传统提拉法生长了稀土高掺杂RCOB混晶。结合x射线单晶衍射、x射线光电子能谱、x射线吸收光谱和拉曼/红外光谱等实验手段表征无序结构及其它晶体缺陷,并通过第一性原理密度泛函理论计算,从化学键的角度揭示无序的起源和作用。全面测量RCOB单晶和混晶的各项物理性质和激光性能,分析晶体中固有的本征无序和掺杂导致的非本征无序的影响,得到一定的晶体组成-结构-性质关系,从而为高质量晶体的生长和新器件的研制提供理论依据。

中文关键词: 稀土钙氧硼酸盐;无序结构;晶体生长;非线性光学晶体;高温压电晶体

英文摘要: Rare-earth calcium oxyborate Ca4REO(BO3)3 (RCOB) crystal is an important inorganic optoelectric multifunctional material and has recently achieved great success in many different applications, such as laser self-frequency doubling, high-average power frequency conversion and high-temperature piezoelectricity. It has been reported that there is an order-disorder transformation in RCOB crystals with the decreasing of RE3+ ionic radius, which greatly affects the macroscopic thermal, optical and electrical functional properties. Our project aims to grow a variety of differently disordered single crystals using the floating zone technique, for the first time and the heavily doped mixed crystals via the traditional Czochralski method. The corresponding structural disorder and other defects are characterized by a combination of X-ray single-crystal diffraction, X-ray photoelectronic spectroscopy, X-ray absorption spectroscopy and Raman/Infrared spectroscopy. From the first-principles density-functional theory, the origin and effects of disorder have been clarified in detail. A full set of anisotropic physical properties and laser performances in RCOB crystals has been measured and the mechanism between the functional properties and the intrinsic/extrinsic disorder has been explored. A component-structure-property relat

英文关键词: rare-earth calcium oxyborate;disordered structure;crystal growth;nonlinear optical crystals;high-temperature piezoelectric crystals

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
41+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年6月24日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年5月20日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【2021新书】流形几何结构,322页pdf
专知会员服务
52+阅读 · 2021年2月22日
知识图谱本体结构构建论文合集
专知会员服务
102+阅读 · 2019年10月9日
MIT科学家制造了量子龙卷风
机器之心
0+阅读 · 2022年1月14日
Science:量子计算机成功创造时间晶体
学术头条
0+阅读 · 2021年11月20日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
18+阅读 · 2018年9月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
28+阅读 · 2021年10月1日
Deep Face Recognition: A Survey
Arxiv
17+阅读 · 2019年2月12日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
41+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年6月24日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年5月20日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【2021新书】流形几何结构,322页pdf
专知会员服务
52+阅读 · 2021年2月22日
知识图谱本体结构构建论文合集
专知会员服务
102+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员