论文部分内容阅读
新型复合功能晶体是磁性、激光、非线性领域关键材料,具有重要的研究意义和应用价值,本文首次生长了新型非线性复合功能晶体Cd4TbO(BO3)3,并对该晶体的生长和性能进行了研究。对LBO缺陷的研究近况做了调研并通过电子显微镜对大尺寸LBO的缺陷进行了研究。本文主要工作内容如下: 1.Cd4TbO(BO3)3的粉末合成:根据化学计量比Tb4O7∶CdO∶H3BO3=1∶16∶12,通过高温固相反应法合成出来一种新型复合功能的稀土硼酸盐晶体Cd4TbO(BO3)3的多晶粉末,XRD图谱和已知化合物Cd4NdO(BO3)3基本吻合,证明了下一步Cd4TbO(BO3)3晶体的生长的可行性。 2.Cd4TbO(BO3)3晶体生长和性能表征:以NaF-B2O3为助熔剂生长出了小晶体。通过单晶结构测试确定其晶体的结构属于单斜晶系,为非中心对称的Cm空间群,晶胞参数为a=7.9827(1)(A),b=15.806(3)(A),c=3.4871(7)(A),α=90.000,β=100.570,γ=90.000。在Cd4TbO(BO3)3结构中,由Tb1O6,Tb2/Cd2O6八面体,Cd3O8十二面体和B1O3,B2O3平面三角形组成的一个复杂的三维框架。其中所有的BO3基团均单一地存在于晶体结构中,但由Tb1O6,Tb2/Cd2O6,Cd3O8这些阳离子多面体进一步桥连起来。另外,[BO3]基团中B原子有两种存在形式:B1O3,B2O3; B-O键长范围为1.326(5)-1.395(5)(A),其中B1O3平面三角形虽排布方向一致但均与ab平面有一定的夹角,B2O3平面三角形基本平行于ab平面排布。此外,计算了晶体单位体积的含Tb量为4.624×1021/cm3。由红外光谱和拉曼光谱知晶体结构中阴离子基团为BO3。由紫外-可见-近红外漫反射图谱知在500-1500nm范围内透过率大于70%。 3.电子显微镜对大尺寸LBO的缺陷研究:本文对大尺寸LBO的缺陷进行了研究,对LBO进行了扫描电镜的观察并制备了用于TEM观察的LBO晶体样品。由LBO晶体的扫描图像知,目前实验室生长的LBO晶体无明显缺陷,晶体质量良好。