Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Блистанов А.А. -> "Кристаллы квантовой и нелинейной оптики" -> 75

Кристаллы квантовой и нелинейной оптики - Блистанов А.А.

Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики — М.: МИСИС, 2000. — 432 c.
ISBN 5-87623-065--0
Скачать (прямая ссылка): kristllikvantovoynelineynoyfiziki2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 164 >> Следующая

199
из-за зависимости Т* от состава кристалла в кристалле, неоднородном по составу, распределение температур Т = Г* по объему кристалла отклоняется от изотермы. В частности, из-за обеднения поверхности растущего кристалла литием Т* поверхностных слоев снижается и кривая Т - Тк уходит от изотермы температурного поля в сторону меньших температур, т.е. удаляется от фронта кристаллизации. В результате форма доменных границ, возникающих в растущем кристалле, в его центральной части имеет форму, повторяющую форму фронта кристаллизации, а с приближением к поверхности доменные границы резко отклоняются вверх (область меньших температур) (рис. 9.22).
При образовании доменных границ в растущем кристалле замечены некоторые особенности [41]. В объеме кристалла легче образуются домены, векторы Ps в которых направлены положительными концами друг к другу. Отрицательные концы Ps стремятся выходить
в сторону фронта кристаллизации и на внешние поверхности кристалла, что приводит к образованию так называемого домена-оболочки [41], в котором положительный конец вектора Р3 направлен внутрь кристалла.
Если в объеме кристалла поляризация Ps непараллельна оси кристалла, то на боковой поверхности, на которую выходит положительная компонента Ps, образуется домен противоположного знака
(рис. 9.23, а). Если кристалл растет искривленным, то домены-оболочки образуются на тех частях его боковой поверхности, на ко-
Рис. 9.22. Структура доменов в кристалле LiNbOj
200
торые выходит положительный конец Ps (рис. 9.23, б). Стремление кристалла ограничить себя поверхностями, на которые выходит отрицательный конец Ps, очевидно, определяется тем, что в процессе
выращивания на поверхностях кристалла образуется положительный заряд. Причиной появления положительного заряда на фронте кристаллизации могут быть положительные ионы, оттесняемые в расплав растущим кристаллом. Об этом свидетельствует образование полосчатых доменов при колебаниях диаметра кристалла из-за нестабильности ростовых параметров, в частности при колебаниях мощности. Захват примесей при уменьшении мощности (рост диаметра кристалла) приводит к изменению знака поля в области кристалла, близкой к фронту кристаллизации, т.е. в зоне Т = Тк, и к пе-реполяризации кристалла (рис. 9.24). Причиной появления положительного заряда на боковых поверхностях может быть дефицит кислорода, возникающий из-за термической диссоциации соединения.
При проведении процесса монодоменизации большое значение имеет однородность температурного поля печи. Для достижения хороших результатов градиент температуры в зоне нагрева кристалла не должен превосходить
0,2 К/см. При достижении кристаллом температуры 1 ООО °С включается электрическое поле, величина которого контролируется по току.
Значения напряжения U и тока I зависят от размеров кристалла (длины L и диаметра D) и определяются эмпирическими формулами I = 2D2 (мА) и U = l,5L (В). Положительный электрод присоединяется к верхней части кристалла, а отрицательный - к нижней. При контакте с кристаллом платинового положительного электрода происходит элек-тр олиз, приводящий к
201
а 6
Рис. 9.23. Схемы образования доменов противоположного знака на поверхностях кристалла LiNbOj
Рис. 9.24. Схемы изотерм Т н 7V в растущем кристалле LiNbOj и образование объемного заряда,'приводящего к переполяризации в процессе выращивания кристалла
изменению состава кристалла и его растрескиванию. Для того чтобы исключить растрескивание крист алла при контакте с платиновым положительным электродом, контакт этого электрода с кристаллом осуществляется через шлифованную пластинку и слой порошка ниобата лития. Достижение Тк характеризуется стабилизацией тока. Температура Кюри для ниобата лития составляет 1210 ± 10 °С. При стабильном значении тока кристалл выдерживается в течение 2 ч. Выдержка кристалла под действием поля при высоких температурах приводит к некоторому изменению его состава из-за электрохимических процессов, о чем свидетельствует изменение окраски кристалла. Для выравнивания состава кристалла применяется выдержка при температуре 950 °С после снятия электрического поля. Затем кристалл охлаждается со скоростью не более 100 град/ч.
Отличие процесса монодоменизации кристаллов ЬГГаОз отПТЧЬОз определяется двумя основными факторами:
1. Более низкая чем у LiNb03 температура Кюри. Этот фактор определяет для ЬГГаОз необходимость более высоких напряжений переполяризации и больших усилий для достижения однородности электрического поля в объеме кристалла, чем для LiNb03.
2. Иная структура доменов. Домены в ЫТаОз представляют собой цилиндры, боковые поверхности которых параллельны вектору спонтанной поляризации Ps. Поперечный размер цилиндров составляет
несколько микрон, поэтому полидоменные области в ЫТаОз рассеивают свет и могут наблюдаться в проходящем свете как светлые пятна. Монодоменизация происходит в результате последовательной переполяризации мелких доменов. Этот процесс требует достаточно длительного времени и внешне выглядит как медленное уменьшение полидоменной области. Кроме того, мелкодисперсная доменная структура хорошо закрепляется на дефектах кристалла, так что присутствие дефектов еще более затрудняет процесс монодоменизации. Часто дефектность кристалла приводит к тому, что полидоменные области, блокированные дефектами, вообще не удается устранить.
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 164 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed