技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)晶體材料及其生長方法，具體地說是涉及到一種新型非線性光學(xué)材料碲鉬酸鋅(化學(xué)式ZnTeMoO₆)及其晶體的生長方法。

背景技術(shù)

非線性光學(xué)效應(yīng)是入射光波電場與晶體中的分子或基團(tuán)相互作用的結(jié)果。利用晶體的二階非線性光學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的倍頻、混頻、參量振蕩及光參量放大的變頻技術(shù)，以應(yīng)用于醫(yī)療、核聚變、激光武器、光通訊、光存儲等方面。無機(jī)非線性光學(xué)晶體材料在二階非線性光學(xué)材料中占據(jù)主導(dǎo)位置。

碲鉬酸鋅的化學(xué)式為ZnTeMoO₆，正交晶體，空間群為P2₁2₁2，晶體結(jié)構(gòu)中無對稱中心。由于ZnTeMoO₆中存在含d⁰軌道的過渡金屬陽離子(Mo⁶⁺)和含孤對電子的陽離子(Te⁴⁺)，這兩種陽離子都會產(chǎn)生姜-泰勒效應(yīng)(Jahn-Teller?effect)，分子的電子云在某些情形下發(fā)生構(gòu)型形變，因而ZnTeMoO₆會是一種優(yōu)良的二階非線性光學(xué)材料，故ZnTeMoO₆晶體可應(yīng)用于非線性光學(xué)領(lǐng)域，豐富了非線性光學(xué)材料的研究內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是公開一種新型非線性光學(xué)材料碲鉬酸鋅及其晶體的生長方法，特別是采用緩冷法在TeO₂-MoO₃熔鹽體系中生長碲鉬酸鋅晶體的方法。

非線性光學(xué)材料ZnTeMoO₆，包括ZnTeMoO₆多晶粉體和ZnTeMoO₆晶體，其特征在于：粉末倍頻效應(yīng)為2×KTP，晶體透過范圍為：0.4μm-22.2μm，材料具備相位匹配能力。

所述ZnTeMoO₆多晶粉體采用固相合成法制備，所述ZnTeMoO₆晶體采用緩冷法在TeO₂-MoO₃熔鹽體系中自發(fā)成核生長。

所述ZnTeMoO₆多晶粉體的制備方法如下：

將ZnO、TeO₂和MoO₃按比例混合均勻，置于鉑坩堝，500-600℃煅燒10-30h，冷卻，瑪瑙研缽中研細(xì)，對粉體進(jìn)行X射線衍射分析，重復(fù)上述操作，直至所得粉體為純相。

所述ZnTeMoO₆晶體，生長原料為ZnTeMoO₆粉體、TeO₂和MoO₃，或ZnO、TeO₂和MoO₃，以TeO₂和MoO₃作為助溶劑，采用自發(fā)成核生長，ZnTeMoO₆晶體的生長方法如下：

將原料按比例混合均勻，置于鉑坩堝，放入自制晶體生長爐中，快速升溫至熔化，恒溫25h，使熔體完全熔化均勻，晶體的生長依靠自發(fā)成核，以2-10℃/h降溫至400℃，再以20-30℃/h降溫至室溫，用熱的稀鹽酸浸泡坩堝，洗去助溶劑，烘干后即得到晶體。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)ZnTeMoO₆具有較大的倍頻效應(yīng)，其粉末倍頻效應(yīng)與兩倍的KTP相當(dāng)，且具備相位匹配能力；

(2)ZnTeMoO₆晶體的透過率范圍為：0.4μm-22.2μm；

(3)ZnTeMoO₆晶體不潮解，不溶于水，不溶于稀鹽酸，物理化學(xué)性能穩(wěn)定。

本發(fā)明可應(yīng)用于醫(yī)療、核聚變、激光武器、光通訊、光存儲等方面。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中ZnTeMoO₆粉體的X射線衍射圖譜

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中ZnTeMoO₆晶體的照片

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中ZnTeMoO₆晶體的紫外-可見-近紅外透過光譜

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中ZnTeMoO₆晶體的紅外透過光譜(2.5μm-22.2μm)

圖5為本發(fā)明ZnTeMoO₆晶體的相位匹配圖

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1