[發明專利]一種摻鐠鈮酸鋰晶體及其制備方法

在審

• 申請號: 201910239631.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109763171A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 劉書強;宋小雨
• 申請（專利權）人: 焦作科爾光電科技有限公司
• 主分類號: C30B29/30
• 分類號: C30B29/30;C30B15/00
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 何貫通

本發明公開了一種摻鐠鈮酸鋰晶體及其制備方法，所述摻鐠鈮酸鋰晶體由Li₂CO₃、Nb₂O₅、Pr₂O₃制成；其制備方法為：原料稱量后經過烘干、混料后進行燒結；燒結完成后進行提拉生長，最后單疇化、退火，經定向、切割、磨拋工序，得到摻鐠為1.3mol%的鈮酸鋰晶體。本發明的鈮酸鋰晶體的制備過程中摻雜了鐠離子，碳酸鋰的使用量提高，由傳統配方中Li₂CO₃與Nb₂O₅的摩爾比為48.6∶51.4，變成了49.3～49.6∶50.4～50.7；得到摻鐠近化學計量比鈮酸鋰晶體，具有低觸發功率，高發光效率且可調諧的特性。

技術領域

本發明涉及非線性光學晶體技術領域，特別是涉及一種摻鐠鈮酸鋰晶體及其制備方法。

背景技術

鈮酸鋰晶體是一種集壓電、鐵電、熱釋電、非線性、電光、光彈、光析變等性能于一體的多功能材料，具有良好的熱穩定性和化學穩定性。鈮酸鋰晶體已經在聲表面波（SAW）濾波器、光波導基片、光通訊調制器、光隔離器等方面獲得了廣泛的實際應用，并在光子海量存儲器、光學集成等方面具有廣闊的應用前景。但現有技術中的鈮酸鋰晶體還存在觸發功率高，發光效率低的技術問題。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述不足，提供一種摻鐠鈮酸鋰晶體及其制備方法。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種摻鐠鈮酸鋰晶體，所述摻鐠鈮酸鋰晶體由Li₂CO₃、Nb₂O₅、Pr₂O₃制成；其中Li₂CO₃與Nb₂O₅的摩爾比為49.3～49.6∶50.4～50.7；Pr₂O₃的摻雜濃度為1.3mol%。

本發明還包括摻鐠鈮酸鋰晶體的制備方法，包括以下步驟：

S1，按Li₂CO₃與Nb₂O₅的摩爾比為49.3～49.6∶50.4～50.7；Pr₂O₃的摻雜濃度為1.3mol%的配比稱取Li₂CO₃、Nb₂O₅、Pr₂O₃的粉料進行烘干，隨后進行混料，得到混合料；

S2，將混合料放入坩堝中進行燒結，得到摻鐠鈮酸鋰粉料；

S3，將摻鐠鈮酸鋰粉料用中頻感應爐加熱，采用提拉法進行晶體生長；

S4，生長后的晶體在1100～1200℃單疇化、退火，經定向、切割、磨拋工序，得摻鐠為1.3mol%的鈮酸鋰晶體。

優選的，提拉速度0.2～1mm/h，轉速為10～20rpm，氣液溫差20～30℃，溶體內溫度梯度為1～2℃/mm。

優選的，所述步驟S1的烘干過程在150～200℃下恒溫烘干2～3h；混料時間為16～24h。

優選的，所述步驟S2將混合料放入坩堝中，在650～850℃的環境中燒結2～3h，使Li₂CO₃充分分解，再升溫至1000～1200℃燒結2～3h得到摻鐠鈮酸鋰粉料。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：