新型非线性光学晶体ZnBi2B2O7的生长与性质研究

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ZnBi2BB2O7(简称ZBBO)晶体是一种新型非线性光学晶体,作为非线性光学频率转换材料,有潜在的应用价值。本论文主要围绕该晶体的生长及其基本性能进行了系统研究,主要内容如下:1、探索了MO-Bi2O3-B2O3体系(M=Zn,Ca,Sr,Ba),固相合成得到了ZnBi2BB2O7和CaBi2B2B O7粉末。对ZnBi2BB2O7和CaBi2B2B O7进行了试生长,得到了ZnBi2BB2O7单晶,而CaBi2B2B O7单晶仍未能得到。2、通过探索,寻找到了稳定生长ZBBO晶体的条件。研究了籽晶质量、饱和点、生长炉的温度梯度、熔体粘度、降温速度和晶体转速等条件对该晶体生长的影响,首次生长出35×20×10mm3的大尺寸透明ZBBO单晶。3、研究了ZBBO晶体的基本性质。对生长得到的晶体进行了定向,确定了(100),(001),(110)面为较易显露面;发现当籽晶方向为[110]方向时,晶体两端生长速度明显不同,而沿着[001]方向籽晶目前没有发现该现象;通过DSC实验测定了ZBBO晶体的熔点为964.02K,并通过积分法计算得出ZBBO晶体的摩尔熔化热和摩尔熔化熵分别为110680.36 J.mol-1和113.92 J.K-1.mol-1;测定了ZBBO晶体透光波段为350-2500nm,在370-2500nm有较高的透过率。
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