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铌酸锂晶体是一种集非线性、电光、压电、光弹、光折变、自倍频等功能于一体的功能晶体。由于能用提拉法生长出大尺寸同成分组分铌酸锂晶体,而且易加工,因此,铌酸锂晶体是一种有广泛应用前景的重要功能材料。化学计量比铌酸锂晶体近年来引起人们极大的研究兴趣。化学计量比铌酸锂晶体与传统同成分铌酸锂晶体相比,晶体中缺陷明显减少,许多重要的功能性质都要优于同成分组分铌酸锂晶体,因此,生长低缺陷密度的化学计量比铌酸锂晶体具有重大意义和广阔的市场前景,已成为目前研究的热点。本论文正是围绕这一内容展开,对近化学计量比铌酸锂晶体的生长、晶体缺陷、晶体组分以及晶体的物理性能等进行了研究,并与同成分铌酸锂晶体进行比较。铌酸锂晶体较低的光损伤阈值限制了其在非线性光学领域的应用,为此,我们还对铌酸锂晶体进行了掺杂改性(掺镁)。本论文主要包括以下几方面工作: 一、晶体生长 调研了现在国际上生长化学计量比铌酸锂晶体的几种主要方法,从实验室的现有条件出发,采用提拉法沿z轴从富锂熔体中生长出了较高质量、无开裂的近化学计量比铌酸锂晶体。 从晶体生长热力学和动力学的观点出发,系统讨论了在生长过程中影响晶体生长和晶体质量的主要因素。同时针对不同影响因素产生原因和影响特点,提出了相应的解决方法。 二、晶体结构与缺陷 用X粉末衍射对生长的近化学计量比铌酸锂晶体进行了鉴定,利用DICVOL91程序,计算的晶体的晶胞的参数为:a=b=0.515735±0.000138nm,C=1.387959±0.00850nm,V=0.31813nm3。采用Olympus显微镜在聚敛偏光下观察了N-SLN晶体锥光干涉图。 采用酸腐蚀技术(HF:HNO3=1:1(体积比),沸水浴中加热15分钟)对抛光好的铌酸锂晶体的不同部位分别进行了腐蚀,观察了晶体的缺陷。利用高分辨X射线衍