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提拉法下Yb:YAG单晶缺陷的正电子湮没研究

编号:CYYJ03430

篇名:提拉法下Yb:YAG单晶缺陷的正电子湮没研究

作者:石小兔 张庆礼 孙贵花 罗建乔 窦仁勤 王小飞 高进云 张德明 刘建党 叶邦角

关键词: 晶体缺陷 正电子湮没 YB:YAG晶体 提拉法

机构: 中国科学院合肥物质科学研究院 中国科学技术大学研究生院科学岛分院 先进激光技术安徽省实验室 中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室

摘要: 为满足固体激光器的应用需求,研究人员不断改进YAG激光晶体生长技术,其中控制YAG中的缺陷结构对于晶体的生长尤为重要。本工作对提拉法两种工艺制备的晶体样品进行了缺陷研究,特别是晶体散射点的起源。正电子湮没技术是一种对材料微观结构十分灵敏且有效的核物理技术分析表征手段,对空位缺陷、微孔等极为敏感。根据正电子湮没寿命谱与多普勒展宽谱的分析结果,无论工艺、有无散射点,样品的正电子寿命及多普勒展宽线性参数均存在差异。这说明晶体主要缺陷是YAG结构中的本征缺陷,散射点可能是空位团聚引起的纳米微孔,研究表明该技术可以灵敏地表征YAG晶体散射点。正电子湮没实验反映的晶体单晶质量差异与X射线衍射、单晶摇摆曲线、光透过率以及位错密度结果吻合。在研究晶体的物理性能和缺陷与材料微结构的关系上正电子湮没技术具有独特的技术优势,同时正电子湮没技术可以在微观尺度上有效反映晶体质量。

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