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人工晶体学报
中材人工晶体研究院
人工晶体学报

中材人工晶体研究院

沈德忠

月刊

1000-985X

jtxbbjb@126.com

010-65491290；65492963

100018

北京朝阳区红松园1号中材人工晶体研究院，北京733信箱

人工晶体学报/Journal Journal of Synthetic CrystalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊报道我国在半导体材料、光电子材料、纳米材料、薄膜材料和超硬材料等领域在理论研究、生长技术、性能、品质鉴定、原料制备，以及应用技术和加工等方面的科研成果，同时介绍国内外晶体材料的发展动态与学术交流活动。学报是我国从事人工晶体研究人员与国外同行交流的一个重要窗口。
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    Nd∶TSAG晶体的生长及性能研究

    窦仁勤黄磊王小飞高进云...
    1936-1943页
    查看更多>>摘要：本文采用提拉法首次生长了晶体尺寸为φ50 mm × 100 mm的Nd∶TSAG磁光晶体,对其结构、光谱、磁光及热学性能进行了研究,并对振子强度和线强、强度参数Ωt、4F3/2→4IJ能级间的跃迁概率、能级辐射寿命、荧光分支比等光谱参数进行了计算.对Nd∶TSAG多晶样品掺杂浓度进行了优化,Nd3+的最佳掺杂浓度(原子数分数)为1％.晶体及粉末X射线衍射分析结果表明,晶体为纯相且结晶质量较好,Nd3+在TSAG晶体中的分凝系数为0.64.Nd∶TSAG晶体在可见和近红外波段,除了 Tb3+和Nd3+的特征吸收,透过率达到80％以上.在808 nm激发下,Nd∶TSAG的最强荧光峰在1 070 nm附近.Nd∶TSAG晶体在473、532、632.8、1 064 nm波长处的折射率分别为1.925 9、1.915 3、1.903 8和1.885 2,拟合了四参数Sellmeier折射率方程.采用消光法测试了 Nd∶TSAG晶体在405、532、635、1 064 nm波长处的Verdet 常数分别为 599.8、202.8、152.3、46.8 rad·m-1·T-1.室温下,Nd∶TSAG 晶体的热导率为 3.95 W/(m·K).研究结果表明,Nd∶TSAG是优异的磁光晶体,也是潜在的优异激光晶体,有望同时实现磁光和激光的功能.

    Nd∶TSAG磁光晶体晶体生长光谱分析磁光性能热导率

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    稀土离子过量掺杂TSAG及YAG/TSAG复合结构透明陶瓷的制备与性能研究

    冯桂青徐刘伟袁亚舟郑熠...
    1944-1955页
    查看更多>>摘要：本文研究了 Nd3+、Ho3+、Dy3+和Ce3+稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷制备及相关性能的影响,结果表明:稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷的微观缺陷和透过率产生了一定的影响,晶粒表面存在非二次相的少量细小颗粒,从而导致陶瓷样品透过率下降.在相同测试波长下,稀土离子过量掺杂TSAG陶瓷的Verdet常数优于纯相TSAG陶瓷.此外,本文还探索了 YAG/TSAG基双层复合结构陶瓷,成功制备了YAG/TSAG及YAG/2.0％Ce∶TSAG双层复合结构陶瓷,双层结构接触面形成了亚微米级厚度的过渡层,YAG/TSAG陶瓷在波长1 064 nm处的透过率达到71.0％,YAG/TSAG基复合陶瓷的成功制备,拓宽了 TSAG材料在高功率激光器上的应用前景.

    稀土离子过量掺杂透明陶瓷Verdet常数双层复合结构陶瓷微观结构光学性能

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    • 万方数据

    PLZT透明陶瓷的微区组分调控及梯度设计与电光性能研究

    吴文杰何代华程思远何夕云...
    1956-1963页
    查看更多>>摘要：镧掺杂锆钛酸铅(PLZT)透明陶瓷因其优异的光学透明性和电光效应,在现代光通信和高能激光技术等领域具有重要应用前景.然而PLZT透明陶瓷的电光性能对环境温度变化非常敏感,增加了其在宽温度范围电光调制器中的应用难度.本文围绕PLZT(10/65/35)透明陶瓷开展了材料铁电、介电及电光性能随温度变化的相关研究,通过对关键掺杂离子La3+含量的微区调控和构建一定分布梯度,改善材料的电光性能及其温度稳定性.通过传统氧气氛热压烧结获得系列纯钙钛矿相结构的PLZT陶瓷,材料显微结构均匀致密;所有样品均呈现良好的光学透过率(52％～60％,λ=632.8 nm);随着La3+含量微量增加,PLZT陶瓷的介电峰谱弛豫性增大,同时微区La3+组分波动性增强的0-3复合和2-2复合PLZT陶瓷的介电温谱谱峰显著展宽且介电常数峰值提高;随温度的升高,陶瓷样品的铁电电滞回线(P-E)中最大极化值(Pmax)、剩余极化值(Pr)和矫顽力场强(Ec)逐渐减小;0-3复合和2-2复合PLZT(10/65/35)陶瓷的铁电极化值Pmax比均匀混合PLZT(10/65/35)陶瓷明显提高,且其等效二次电光系数在弥散相变温区显著增加.

    透明陶瓷镧掺杂锆钛酸铅梯度设计温度稳定性电光系数铁电性能光学透过率

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    • 万方数据

    无铅0.96KNNTSx-0.04BNKZ透明压电陶瓷的制备及其光电性能研究

    王亚祺付大石王亚男秦亚琳...
    1964-1971页
    查看更多>>摘要：本文制备了0.96(K0.48 Na0.52)(Nb0.95-xTa0.05 Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.82 K0.18)0 5ZrO3(即0.96KNNTSx-0.04BNKZ,x=0.03,0.04,0.06,0.07)无铅透明压电陶瓷,并探讨了不同Sb掺杂量对陶瓷压电性能和光学透明度的影响.结果表明,所有陶瓷样品均为钙钛矿结构,且Sb掺杂显著改善了陶瓷的压电性能和透明度.尤其在x=0.04时,样品的压电系数达到240 pC/N,光学透过率在波长780 nm处达到31.5％.该研究表明,通过成分设计调控,KNN基无铅陶瓷能够同时实现较好的透明度和高的压电性能,在光声成像和透明换能器等领域具有重要应用潜力.

    KNN透明陶瓷压电电畴结构无铅成分调控

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    • 万方数据

    Zn1.1Ga1.8Ge0.1O4透明陶瓷烧结过程的动力学研究

    汪开强杨康靖正阳陈博文...
    1972-1980页
    查看更多>>摘要：尖晶石型Zn1.1Ga18Ge0.1O4是优秀的介电和长余辉基体材料,透明陶瓷的制备有望扩大其应用领域.本文对Zn1.1Ga1.8Ge0.1O4陶瓷的无压烧结动力学进行研究,结果表明Zn1.1Ga1.8Ge0.1O4陶瓷烧结过程的致密化和晶粒生长均由O2-晶界扩散控制,其烧结中期的致密化活化能为(426±35)kJ/mol,烧结末期的晶粒生长活化能为(439±14)kJ/mol.通过将烧结工艺参数控制在"烧结窗口"中,获得了良好的无压烧结体显微结构.经过高温热等静压处理后得到Zn1.1Ga1.8Ge0.1O4透明陶瓷,其光学透过范围为0.3～9 µm,在2.5 μm处直线透过率达到81.2％.

    Zn1.1Ga1.8Ge0.1O4尖晶石透明陶瓷烧结路径致密化活化能晶粒生长活化能光学透明性

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    基于双分散剂协同作用胶态成型制备氧化钇透明陶瓷

    曲胜箫穆浩洁杨亮李晓东...
    1981-1989页
    查看更多>>摘要：分散良好的高固含量悬浮液是胶态成型方法获得微观结构均匀且尺寸精确的陶瓷素坯的前提,也是制备高光学质量透明陶瓷以满足光学窗口用需求的基础.本文旨在通过柠檬酸三铵(TAC)和聚丙烯酸铵(A40)两种分散剂的协同作用来提高Y2O3悬浮液的分散稳定性.研究了双分散剂混合比例对Y2O3悬浮液稳定性及成型素坯微观结构的影响,确定了双分散剂体系在提高Y2O3悬浮液固含量和稳定性方面的优势.结果表明,在TAC和A40的质量比为7:3条件下所制备的Y2O3悬浮液固含量可达38％(体积分数),成型的素坯微观结构均匀且颗粒致密堆积,素坯经1 800 ℃真空烧结后得到了直径为9 mm、厚度为1 mm的Y2O3透明陶瓷,在800 nm处透过率为70.34％.

    氧化钇透明陶瓷分散剂胶态成型真空烧结

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    • 万方数据

    纳米Y2O3粉体酸洗处理对透明陶瓷光学质量的影响

    刘小龙付仲超吴南龙海波...
    1990-1996页
    查看更多>>摘要：Y2O3透明陶瓷具有优良的光学和物理化学性能,在固体激光器、透明窗口等领域有广阔的应用前景.粉体分散性一直是研究者在透明陶瓷制备过程中关注的重要方面,本文以国产商业纳米Y2O3粉体为原料,通过机械分散结合HF酸洗的方式提高粉体分散性,湿法成型后真空烧结,制备具有较高光学性能的Y2O3透明陶瓷.结果表明,超声结合酸洗的方式可有效提升粉体分散性和烧结活性,粉体D50从3.5 µm降低至1.4 µm,制备得到Y2O3透明陶瓷的光学性能有明显提升,400 nm处透过率从酸洗前的65.5％提升至酸洗后的71.5％,为Y2O3透明陶瓷在固体激光器和窗口领域的应用提供可靠的制备工艺及理论基础.

    Y2O3粉体分散性酸洗透明陶瓷烧结

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    Y3+∶CaF2透明陶瓷的制备及其显微结构研究

    刘作冬潘其悦刘瑞曹悦...
    1997-2003页
    查看更多>>摘要：采用化学沉淀法合成Y3+∶CaF2粉体,用真空热压烧结技术制备透明陶瓷.通过XRD、SEM与TEM分析粉体特性,并研究Y3+∶CaF2透明陶瓷显微结构与透过率的关系.结果表明,Y3+∶CaF2粉体为立方萤石相晶体结构.随Y3+掺杂量的增加,粉体的平均粒径尺寸逐渐减小,晶胞参数由5.452 1 Å增大到5.465 5 Å;在900 ℃下烧结3 h得到的5％Y3+掺杂的CaF2陶瓷透过率最高,样品在500和1 500 nm处的透过率分别为73.1％和86.4％.改变Y3+掺杂量与烧结温度均可调控陶瓷的显微结构.晶粒生长速率低,气孔不易排出,速率过高,气孔易被包裹在晶粒内部,两种情况均会降低陶瓷的透过率.本研究工作为制备高品质复合结构CaF2透明陶瓷提供了参考.

    CaF2透明陶瓷Y3+掺杂热压烧结显微结构透过率

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    Pechini法制备Y2 O3的煅烧温度对无压烧结AlON陶瓷透光性的影响

    郭浩然闫晖单英春高铭泽...
    2004-2012页
    查看更多>>摘要：首先以Y(NO3)3·6H2O为Y源,采用Pechini法制备前驱体,然后通过煅烧制得纳米Y2O3粉体,再将其作为烧结助剂,在1 880℃保温2.5 h无压烧结制备AlON透明陶瓷,研究前驱体煅烧温度对产物组成、形貌、粒度,以及所制备AlON陶瓷透光性的影响规律.结果表明,提高前驱体煅烧温度会促进有机物分解,但也会造成Y2O3颗粒长大,有机物残留和过大粒度的Y2O3粉体都不利于获得高致密度的高透光性AlON陶瓷.900 ℃煅烧2 h所得纳米Y2O3粉体适合作为快速无压烧结制备AlON透明陶瓷的烧结助剂,所制备的AlON陶瓷在波长～3 750 nm的透过率达83.4％.

    Y2O3Pechini法AlON透明陶瓷烧结助剂无压烧结

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    镁铝尖晶石透明陶瓷吸收系数研究

    雷牧云李祯王颖何敬晖...
    2013-2021页
    查看更多>>摘要：随着激光器功率的提高,高能激光系统对发射窗口的要求越来越高.镁铝尖晶石(MgAl2O4)透明陶瓷具有优异的光学、热学和机械性能,广泛用于红外制导窗口、高马赫航空器整流罩,以及极端环境下的光电设备窗口等,但用于激光发射窗口的相关报道尚不多.本文简要介绍镁铝尖晶石透明陶瓷在激光发射窗口的应用研制现状,针对该应用最为关注的性能,测试了目前用于透明防弹装甲和飞行器窗口的镁铝尖晶石透明陶瓷的吸收系数,分析了双金属醇盐法制备的镁铝尖晶石粉体和用热压结合热等静压工艺制备的镁铝尖晶石透明陶瓷的纯度,探讨了影响陶瓷吸收系数的因素.

    镁铝尖晶石透明陶瓷高能激光窗口吸收系数

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