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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115261989A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202211047698.3(22)申请日2022.08.30(71)申请人上海应用技术大学地址200000上海市奉贤区漕宝路120-121号(72)发明人田甜陈宇恒刘伟张杰徐家跃(74)专利代理机构郑州浩翔专利代理事务所(特殊普通合伙)41149专利代理师牛雪姣(51)Int.Cl.C30B29/30(2006.01)C30B11/14(2006.01)C30B28/02(2006.01)G02F1/355(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种快响应铌酸锂晶体及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种快响应铌酸锂晶体,所述的铌酸锂晶体进行了铟铀双掺杂,In离子以In2O3的形式掺入,掺杂量为2~6mol%,铀离子以UO2的形式掺入,掺杂量为0.6~2mol%。本发明还提供了上述快响应铌酸锂晶体的制备方法,通过固相烧结法合成双掺铌酸锂多晶粉料,选择CLN籽晶,将籽晶固定在铂金坩埚底部,然后将掺杂的多晶料装入铂金坩埚中封好,将头尾两端密封后置于氧化铝保温管中;然后将保温管置于晶体生长炉内,加热使多晶料得到充分熔化,利用坩埚下降法生长晶体。本发明实现了快响应速度以及高质量铟铀双掺铌酸锂晶体的生长,并且工艺设备简单,可同时生长多根晶体。CN115261989ACN115261989A权利要求书1/1页1.一种快响应铌酸锂晶体,其特征在于,所述铌酸锂晶体与In离子和U离子进行双掺杂;In离子以In2O3的形式掺入,掺杂量为2~6mol%,铀离子以UO2的形式掺入,掺杂量为0.6~2mol%。2.一种制备权利要求1所述的快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:得到LN:In,U多晶料,最后将多晶料装入固定有CLN籽晶的铂金坩埚中并封好,通过坩埚下降法生长晶体,其中坩埚下降法生长晶体的步骤包括:1)先采用固相烧结法制备In离子与U离子双掺的LiNbO3多晶料,得到LN:In,U多晶料;2)选择CLN籽晶,将籽晶固定在铂金坩埚底部,然后将掺杂的多晶料装入铂金坩埚中封好,并置于氧化铝保温管中;3)经8h将晶体炉升温1000~1430℃,并保温12~15小时;4)逐渐上摇保温管,使多晶料完全熔融后保温1~3h;5)以0.1~0.2mm/h的速度下降保温管生长晶体,得到快响应铌酸锂晶体。3.如权利要求2所述的快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于,所述CLN籽晶的取向为<001>或其他方向;籽晶截面形状为圆形、长方形或正方形。4.如权利要求2所述的快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于,所述晶体生长时所m,形状为圆柱形、长方形、正方形或楔形。用坩埚为铂金坩埚,坩埚壁厚0.10~0.15m5.如权利要求2所述的一种快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于:所述晶体炉体内设置多个等效工位。6.如权利要求2所述的快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于:制备In离子与U离子掺杂的铌酸锂多晶料包括如下步骤:1)按[Li]/[Nb]=48.38/51.62的配比来称量Nb2O5粉末与Li2CO3粉末,并将其和相同纯度的In2O3、UO2粉末按所述掺杂量进行研磨均匀混合;2)将混合均匀的多晶料放入马弗炉,将温度升至800℃保温5h,再经3h升至1100℃烧结8h,最后降温,取出样品研磨均匀,得到LN:In,U多晶料。7.根据权利要求3‑6任一所述的快响应铌酸锂晶体的制备方法,其特征在于:所述Nb2O5粉末、Li2CO3粉末、In2O3粉末和UO2粉末的纯度大于或等于99.99%。2CN115261989A说明书1/3页一种快响应铌酸锂晶体及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及晶体材料技术领域,具体涉及一种快响应铌酸锂晶体及其制备方法。背景技术[0002]铌酸锂(LiNbO3,简称LN)晶体是一种具有电光效应、压电效应、光折变效应等物理性能于一体的重要的多功能、多用途人工材料。特别是其原材料来源丰富、自身物理化学性能稳定、易加工成高质量大尺寸单晶、良好的固溶性等优点。LN晶体作为一种重要的光折变晶体材料,自身诸多优异的性能使得其被高度赞扬为“光子学中的硅”被广泛应用于全息存储、三维全息显示、集成光学器件、光通信调制器等诸多领域。[0003]掺杂改性是改善晶体性能的常用办法,因此对于铌酸锂晶体,人们也进行了相当多的掺杂改性研究。包括掺杂一些具有可变价态的金属离子来提高LN的光折变性能,如Fe、Mn、Ce、Cu等,但其响应速度依旧不够快,掺杂后的LN晶体其光折变性能依然不够理想。如今,高价态掺杂LN晶体的光折变性能突出,我们选择In离子消除LN晶体中的反位铌,并选择高价态可变价的元素U与