2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、晶體材料是內(nèi)部結(jié)構(gòu)基元在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固態(tài)物質(zhì)。由于其具有性能穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可靠,可重復(fù)性好等許多寶貴的物理性能,具有不同功能的晶體材料在各個(gè)領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。 在材料的光譜研究方面,人們對(duì)各種晶體在微波以下,近紅外以上的波段都做了大量的研究實(shí)驗(yàn),但是由于太赫茲強(qiáng)源等問題始終未能有關(guān)鍵性的突破,在THz波段的光譜實(shí)驗(yàn)比較少。本文對(duì)一些晶體樣品在THz波段以及寬頻范圍的光譜性質(zhì)進(jìn)行了研究,為這些晶體在寬頻段的應(yīng)用

2、提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 硼酸鹽材料作為一批優(yōu)良的非線性晶體材料,目前主要作為頻率轉(zhuǎn)換晶體應(yīng)用于紫外一近紅外波段。目前深紫外、遠(yuǎn)紅外的頻率轉(zhuǎn)換晶體比較少,尋找這兩個(gè)波段的晶體以及拓寬現(xiàn)有晶體的應(yīng)用范圍,成為近年來國際國內(nèi)研究的熱點(diǎn)。鎢酸鹽晶體也是一類研究較早的應(yīng)用與固體激光器的激光晶體,固體激光器在軍事、通訊和信息等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文對(duì)硼磷酸鈉(Na5B2P3O13)、硼磷酸鋅(Zn3BPO7)、硼酸鉛(PbB4O7

3、)和硼酸鍶(SrB4O7)四種非線性硼酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并且測量了晶體在紫外-近紅外,中紅外的透射光譜。又通過測量晶體在THz波段的時(shí)域光譜,分析了晶體在THz波段的光學(xué)性質(zhì)。另外對(duì)兩種鎢酸鹽閃爍晶體進(jìn)行了分析,找出了鎢酸釓鎘(CdGd2(WO4)4-δ)晶體不發(fā)光的原因;對(duì)鎢酸鉛(PbWO4)晶體的THz時(shí)域譜進(jìn)行了分析。還對(duì)摻鉻的氟化鋁鍶鋰晶體(Cr:LiSrAlF6)在中紅外到THz波段的性質(zhì)進(jìn)行了分析。主要研究工

4、作如下: 1.研究了四種硼酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)單元。NaB2P3O13晶體和Zn3BPO7晶體的結(jié)構(gòu)不同,光學(xué)性質(zhì)差別很大。PbB4O7和SrB4O7基本結(jié)構(gòu)單元完全相同,但是由于Pb2+離子和Sr2+離子與氧離子的鍵長鍵角的差別,導(dǎo)致了兩種晶體的性質(zhì)差別比較大。在遠(yuǎn)紅外波段光學(xué)性質(zhì)的差別比較明顯。 2.研究了四種晶體在紫外-可見-紅外(200-2000nm)的光學(xué)性質(zhì)。得到了四種晶體的透射和反射性質(zhì)。四種晶體在紫外-近紅外波

5、段表現(xiàn)出了很好的透射性質(zhì),在近紅外波段的透射率都大于80%。利用K-K關(guān)系計(jì)算了四種晶體的折射率和消光系數(shù),得到了四種晶體的介電函數(shù),其中Na5B2P3O13、Zn3BPO7和SrB4O7三種晶體的折射率穩(wěn)定,適用于做具有特定要求的穩(wěn)定功能器件。 3.研究了四種晶體中紅外的透射性質(zhì)。在一特定波段,四種晶體都存在一個(gè)比較寬的聲子吸收帶。由于結(jié)構(gòu)的不同,聲子吸收帶的頻率范圍和位置有所不同,適合做各種特定波段的濾波晶體。 4.

6、研究了四種晶體的拉曼光譜。通過與紅外波段的透射譜比較,可知在近紅外波段,一些光學(xué)振動(dòng)模既是拉曼激活的,也是紅外激活的。 5.研究了四種晶體在THz波段的光學(xué)性質(zhì)和基本物理問題。四種晶體表現(xiàn)出了不同的吸收性質(zhì)。在1THz附近都表現(xiàn)出了良好的透射性質(zhì),吸收系數(shù)小于20cm-1。根據(jù)相位關(guān)系計(jì)算了四種晶體在測量范圍內(nèi)的色散關(guān)系,由色散關(guān)系可知其中三種晶體在我們測量的范圍內(nèi)沒有表現(xiàn)出聲子-光子耦合的特性,即在此波段沒有觀察到極化激元。并

7、且結(jié)合一維聲子理論,推導(dǎo)出吸收系數(shù)-頻率的擬合公式及相關(guān)系數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于三種沒有發(fā)生極化激元的晶體,吸收曲線擬合公式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合地很好。從而進(jìn)一步說明固體物理理論在太赫茲波段的應(yīng)用。 6.研究了兩種鎢酸鹽閃爍晶體的光學(xué)性質(zhì)。CdGd2(WO4)4-δ晶體中釓元素有兩種存在方式,Gd2+和Gd3+。通過對(duì)CdGd2(WO4)4-δ中Gd離子含量的計(jì)算,發(fā)現(xiàn)Gd2+比Gd3+的含量高,這是導(dǎo)致晶體不發(fā)光的原因。通過對(duì)PWO晶體

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