【摘 要】
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本文采用提拉法生长出了低Yb3+浓度掺杂的Yb:YVO4激光晶体和Yb:YxLu1-xVO4激光晶体,研究了晶体生长工艺。对晶体进行了表征,研究了Yb:YxLu1-xVO4晶体的结构、缺陷和热学性能
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本文采用提拉法生长出了低Yb3+浓度掺杂的Yb:YVO4激光晶体和Yb:YxLu1-xVO4激光晶体,研究了晶体生长工艺。对晶体进行了表征,研究了Yb:YxLu1-xVO4晶体的结构、缺陷和热学性能。详细的介绍了晶体的提拉法生长包括生长装置、生长流程和主要生长工艺参数。商业购买纯度为99.99%的YVO4、LuVO4和YbVO4多晶粉料,按一定比例进行配比用作晶体的提拉法生长,使用a向和c向籽晶成功生长出了大尺寸、无开裂的Yb:YVO4晶体和Yb:YxLu1-xVO4晶体。对Yb:YxLu1-xVO4晶体做了ICP测试,确定了晶体中各元素的含量,确定了晶体的化学式分别为(1#), Yb0.005Y0.848Lu0.147VO4(2#)和(3#),通过XRD分析表征了晶体对称性结构,混晶属于四方晶系,具有锆石结构。通过浮力法测试并计算得了Yb:YxLu1-xVO4晶体的密度,随着Lu离子掺杂浓度的提高,晶体样品的密度逐渐增大。通过TEM表征分析了晶体的位错缺陷,并通过晶体结构分析了位错线呈一定取向性的原因。测试了混晶的比热容分别为26.5cal/mol·K(1#)、27.1cal/mol·K(2#)、26.8cal/mol·K(3#),测试了混晶的热膨胀系数,a轴和c轴的热膨胀系数平均热膨胀系数之比α33/α11分别为5.092,3.472和5.471,测试了Yb0.006Y0.923Lu0.071VO4的热扩散并计算了热导率为3.62W/mK (a轴)和6.74W/mK (c轴),通过与YVO4比较,认为Yb:YxLu1-xVO4晶体具有良好的热学性能。
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