文档介绍：目录
CONTENT
研究背景
PART ONE
PART FOUR
准备工作
PART TWO
晶体结构
PART THREE
生长设备
PART FIVE
生长工艺
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铌酸锂晶体简介
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PART ONE
研究背景
铌酸锂（LiNbO3）晶体近年来引起了极大的关注度，这是因为它具有优异的电光效应和非线性光学效应，还具有其他的优异性能，包括优良的电学、声光学性能，较高的表面硬度，能够进行高质量的表面加工，造价低廉等，因此它被广泛的应用于全息储存器、压电、光电、波导和非线性光学设备。
目前对于铌酸锂晶体的研究主要集中在掺杂改性，铌酸锂本身有光损失阈值低和光折变效应弱等缺陷，限制了它更广泛的应用，人们经过研究发现，在铌酸锂晶体中掺杂一定的元素能够在不改变晶体结构的前提下，改善它的性能，这为铌酸锂晶体更广泛的应用指明了前进的方向。
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铌酸锂晶体简介
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晶体结构
PART TWO
LiNbO3是无色或略带黄绿色的透明晶体，熔点为1240±5℃，×103Kg/m3，莫氏硬度为6。它具有铁电相结构，属3m点群，顺电相结构属 3m 点群。其结构如图所示 LiNbO3晶体为类钙钛矿结构，可看作是由氧原子的畸变六角紧密堆积形成的三种氧八面体
m3
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铌酸锂晶体简介
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理想的情况下六角堆积最紧密，形成正八面体。但实际上，该八面体是畸变的，而且[LiO6]和[NbO6]八面体畸变的程度不同。顺电相时，Li位于氧三角形平面内，Nb位于两层氧平面之间，即氧八面体中心，无自发极化。转变为铁电相后，晶格发生畸变，Li和Nb都有一小段位移，Li沿着晶体的+，，这样Li进入两层氧平面之间，而Nb也偏离氧八面体中心，由此晶格产生畸变。理想的阳离子堆积顺序为…LiNb--Li-Nb--…周期性重复
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铌酸锂晶体简介
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PART THREE
生长设备
仪器名称
型号
生产厂家
提拉式晶体生长炉
DJL-400
西安理工大学晶体生长设备研究所
可控硅中频电源
KGPEF25--
西安百瑞科技发展公司
晃料器
自制
电子天平
BS224S
北京赛多利斯仪器系统有限公司
X射线单晶定向仪
DX 系列
丹东市东方晶体仪器有限公司
切割机
J5060-2/ZF型号
陕西省蔡家坡西北机器厂
抛光机
ZYP200/280型
沈阳麦科材料加工设备有限公司
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铌酸锂晶体简介
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晶体生长炉
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铌酸锂晶体简介
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生长晶体所用的坩埚为铂金坩埚，晶体的熔点1225℃，铂金的熔点为1773℃。延展性强导热导电性能良好，化学性质极其稳定，不溶于强酸强碱，不会在空气中氧化。在高温下的化学性能稳定。
纯净的铂金呈银白色，具有金属光泽，铂金的颜色和光泽使天然形成的，且历久不变。它比贵金属中的黄金和白银更加的珍贵和稀少
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铌酸锂晶体简介
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晶体提拉法
Czochralski
首先将待生长的晶体的原料放在耐高温的坩埚中加热熔化，调整炉内温度场， 使熔体上部处于过冷状态； 然后在籽晶杆上安放一粒籽晶，让籽晶接触熔体表面，待籽晶表面稍熔后， 提拉并转动籽晶杆，使熔体处于过冷状态而结晶于籽晶上，在不断提拉和旋转过程中，生长出圆柱状晶体。
PART FOUR
准备工作
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铌酸锂晶体简介
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前期准备工作
晶体生长前期准备工作包括：坩埚的清洗，原料的称量和晃料
坩埚的清洗
用体积1：1的HF酸和HNO3酸在加热的条件下对铂金坩埚进行清洗
原料的称量
根据实验配比计算所需原料的质量，用精度万分之一的电子天平称取所需原料，为了获得高质量的晶体，%。
晃料
将精确称取的原料放入晃料瓶中，然后放入晃料机中进行晃料使原料充分混合，晃料时间一般不小于10h
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铌酸锂晶体简介
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室温
750℃
750℃
1150℃
1150℃
2h
2h
1h
10h
冷却
生长流程图
2LiCO3(s) Li2O(s)+CO2(g)
Li2O(s)+Nb2O5(s) 2LiNbO3(s)
PART FIVE
生长工艺
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铌酸锂晶体简介
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