摻鐵鈮酸鋰晶體

摻鐵鈮酸鋰晶體是指將Fe以離子形式摻入LiNbO3晶體(LN)，在晶體中占據Li 位而獲得的一種晶體。

基本介紹

• 中文名：摻鐵鈮酸鋰晶體
• 外文名：Fe-doped lithium niobate crystal 
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

定義

摻鐵鈮酸鋰晶體是指將Fe以離子形式摻入LiNbO₃晶體(LN)，在晶體中占據Li 位而獲得的一種晶體。

原理

Fe：LN晶體具有很高的光折變靈敏度，其光生伏特電流與光電導的比值很大。Fe：LN具有優良的光折變性能是由Fe占Li位引起的，如果Fe占了Nb位(同時摻Mg、Fe可以做到)，則晶體不具備Fe：LN的光折變性能。在全息照相中，以Fe：LN作為記錄介質具有相當高的靈敏度，很好的記錄效果，而擦除靈敏度降低,同時使LN晶體的衍射效率達到最大，可以滿足在同一個記錄體中記入多個全息圖，或者可以將一個全息圖多次讀出。

結構

鈮酸鋰晶體簡稱LN，屬三方晶系，鈦鐵礦型(畸變鈣鈦礦型)結構。

具體參數

相對密度4.30，晶格常數a=0.5147 nm，c=1.3856 nm，熔點1240℃，莫氏硬度5，折射率n0=2.797，ne=2.208(λ=600 nm)，界電常數ε=44，ε=29．5，ε=84，ε=30，一次電光係數γ13=γ23=10×10m/V，γ33=32×10m/V．Γ22=-γ12=-γ61=6.8×10m/V，非線性係數d31=-6.3×10 m/V，d22=+3.6×10m/V，d33=-47×10m/V。

特點

鈮酸鋰是一種鐵電晶體，居里點1140℃，自發極化強度50×10C/cm'。經過畸化處理的鈮酸鋰晶體具有壓電、鐵電、光電、非線性光學、熱電等多性能的材料，同時具有光折變效應。

用途

摻入Fe的量不同可以相應地改變Fe:1N的光折變的靈敏度滿足不同的用途.Fe：LN採用提拉法生長，生長出的晶體應在1050℃長時間保溫，消除內應力，然後在1200(進行極化處理。極化過程中採用小電流密度可以抑制極化過程中出現的晶體頭尾不均勻變色現象。

作用

對於不同的用途，可以利用氧化或還原氣氛對晶體進行退火處理,來改變Fe/Fe比率。