研究目的
采用纳米晶粉末和光学浮区法制备并表征2at.%Yb:LuYAG混晶的光学特性,旨在相比传统方法减少反位缺陷。
研究成果
OFZ方法结合MPP衍生粉末成功制备出具有较少反位缺陷的高质量Yb:LuYAG晶体,320纳米处较低的XEL强度和优良的光学性能证实了这一点,为光学应用提供了有前景的途径。
研究不足
该研究仅限于特定的生长条件和材料;潜在的优化方案可能包括改变掺杂浓度或探索其他生长参数以进一步减少缺陷。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用湿化学混合沉淀剂共沉淀法(MPP)合成粉末,光学浮区法(OFZ)生长晶体,以获得低缺陷的高质量晶体。
2:样品选择与数据来源:
使用高纯度粉末(Lu2O3、Y2O3、Yb2O3、HNO3、Al(NO3)3、NH4HCO3、NH4OH)作为起始原料。
3:Y2OYb2OHNOAl(NO3)NH4HCONH4OH)作为起始原料。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括光学浮区炉(Crystal Systems Inc.,FZ-T-12000-X-I-S-SU)、热重-差示扫描量热仪(STA 449 F3,NETZSCH)、X射线衍射仪(Dmax-2550,Rigaku)、分光光度计(PL,Ed)、Harshow 2000热释光读数仪及自制XEL光谱仪。材料包括多种化学试剂和YAG籽晶。
4:实验步骤与操作流程:
通过MPP法合成粉末并煅烧后制成料棒,在光学浮区炉中以可控生长速率(6-10 mm/h)、转速(15 rpm)和冷却速率(600 °C/h)生长晶体。测量包括热重-差示扫描量热、X射线衍射、透射率、光致发光、热释光及XEL光谱。
5:数据分析方法:
采用标准技术分析数据,包括用广义阶动力学方程对热释光曲线进行拟合。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Dmax-2550
Rigaku
Performs phase composition identification with X-ray diffraction.
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OFZ furnace
FZ-T-12000-X-I-S-SU
Crystal Systems Inc.
Used for growing single crystals by optical floating zone method.
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TG-DSC apparatus
STA 449 F3
NETZSCH
Characterizes thermal decomposition behaviors of precursor powders.
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Spectrophotometer
PL
Ed
Measures photo-luminescent spectra.
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TL reader
Harshow 2000
Harshow
Measures thermally stimulated luminescence.
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X-ray tube
Part of the home-made XEL spectrometer for X-ray excited luminescence measurements.
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