CN107604438A - 硼酸锌晶体在拉曼晶体中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于晶体材料技术领域，涉及硼酸锌晶体的用途，尤其涉及硼酸锌晶体作为拉曼晶体的新用途。本发明所涉及的硼酸锌晶体属于立方晶系、I‑43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数本发明涉及的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)和高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm‑1)，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。另外，本发明所涉及的拉曼晶体具有低的热膨胀系数和高的热导率，能够有效地降低热效应所导致的对晶体的损伤；同时本发明的拉曼晶体还具备良好力学性质，有效地提高了用所其制作激光器性能的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于晶体材料技术领域，涉及一种硼酸锌晶体的用途，尤其涉及一种硼酸锌晶体用作拉曼晶体的新用途。
背景技术
自上世纪60年代第一台激光器发明以来，经过几十年的发展，激光器已经广泛地应用于工业生产、军事国防以及医疗等领域。不同的应用对激光器的波长有着不同的需求，然而激光的产生是一个受激辐射的过程，其波长受到激光工作介质能级的限制。因此，如何对激光波长进行变换一直以来就是激光技术研究领域的重点课题之一，其中一个常用的方法是利用晶体的受激拉曼辐射过程，利用光波与晶格振动的相互作用，对激光的波长进行变换。
拉曼晶体作为拉曼激光器的核心器件，其性能将会直接影响到输出激光光束的质量。一般来讲，对于拉曼晶体应要求其具备高的拉曼频移、宽的透光范围、高的热导率以及低的热膨胀系数。目前尽管大多数常用拉曼晶体在光学方面都表现出不错的性质，但是其实际应用在一定程度上都受到了热力学性质的影响。在高功率激光照射的情况下，若热抗性较差会引发热效应所产生的激光损伤的问题，严重地降低拉曼激光器的输出功率和使用寿命。如果拉曼晶体的热膨胀系数过大或者热导率过低，拉曼晶体在光斑处所产生强的热应力会严重地降低其损伤阈值。以最常用的拉曼晶体钒酸钇(YVO4)为例，钒酸钇a轴的热膨胀系数为4.43/MK，c轴的热膨胀系数为11.37/MK，a轴的热导率为5.32W/m·K，c轴热导率为5.10W/m·K。尽管其具有较好的光学性质，但偏高热膨胀系数和偏低的热导率仍然不尽理想。因此，有必要开发一种光学性质优良，同时兼具良好热力学性质的拉曼晶体。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种硼酸锌晶体用作拉曼晶体的用途。本发明所涉及的硼酸锌(简称ZBO)晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)和高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)，能够应用于宽波段的拉曼激光输出，同时还具有低的热膨胀系数和高的热导率。以其作为拉曼晶体，在应用中能够有效地降低由于热效应所导致的对拉曼晶体的损伤。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种硼酸锌晶体的用途，尤其是所述硼酸锌晶体用作拉曼晶体的用途。本发明所涉及的硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
优选地，所述硼酸锌晶体的透光范围较宽，为217nm～3500nm，宽的透光范围代表理论上所述硼酸锌晶体能够实现透光范围波段内任一波长的拉曼激光输出。
优选地，所述硼酸锌晶体的拉曼频移较高，其最高拉曼频移高达1074cm-1(参见图1)，拉曼频移就是在泵浦激光频率的基础上可以加上或者减去的频率，拉曼频移越大，拉曼激光波长可调谐的范围越宽。
优选地，所述硼酸锌晶体在298K的热膨胀系数为3.5/MK；
优选地，所述硼酸锌晶体在298K的热导率为30.5W/m·K；
优选地，所述硼酸锌晶体的体积模量为241GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的杨氏模量为267GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的剪切模量为104GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的维氏硬度为1304；
优选地，所述硼酸锌晶体的莫氏硬度为9。
本发明对硼酸锌晶体的生长方法不作限定，本领域技术人员可参照现有技术的方法进行。
本发明提供了一种生长上述硼酸锌晶体的优选方案，包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，升温，于800～850℃保温，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800～850℃的过程中，分别在第一温度、第二温度和第三温度时将样品取出进行研磨，第一温度为300～350℃，第二温度为450～500℃，第三温度为650～700℃；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，升温至1000～1100℃，保温以均匀熔体，然后降温至960～990℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10～15转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50～100mm处，将温度以0.2～0.5℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
优选地，步骤(1)所述研磨在研钵或球磨机中进行。
优选地，步骤(1)所述升温的速率为1～10℃/min，例如为1℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、8℃/min或10℃/min等。
优选地，步骤(1)所述保温的时间为72h，且在保温的过程中每隔24h将样品取出进行研磨。
优选地，步骤(2)所述坩埚为铂金坩埚。
优选地，步骤(2)所述升温速率为3～5℃/min，例如为3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.2℃/min、4.6℃/min或5℃/min等。
优选地，步骤(2)所述保温的时间为10～18h，例如为10h、12h、15h、16h、17h或18h等。
优选地，步骤(2)所述降温的速率为5～10℃/min，例如为5℃/min、6℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min或10℃/min等。
作为本发明所述硼酸锌晶体生长方法的进一步优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以2℃/min的速率升温，于800℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800℃的过程中，分别在300℃、500℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入铂金坩埚，置于晶体生长炉中，以5℃/min的速率升温至1020℃，保温12h以均匀熔体，然后以5℃/min的速率降温至982℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.2℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本发明还提供了一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的硼酸锌晶体作为拉曼晶体。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明利用硼酸锌晶体具有的宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、低的热膨胀系数、高的热导率以及良好的力学性能，提供了硼酸锌晶体用作拉曼晶体的新用途，本发明的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出；同时具有高的热抗性和力学稳定性，在应用中能够有效地降低热效应导致的拉曼晶体的损伤。
附图说明
图1是本发明的硼酸锌晶体的拉曼光谱图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以2.3℃/min的速率升温，于800℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800℃的过程中，分别在300℃、450℃和650℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，以5℃/min的速率升温至1050℃，保温11h以均匀熔体，然后以6℃/min的速率降温至980℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上60mm处，将温度以0.2℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器利用了上述的拉曼晶体。
实施例2
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以1.2℃/min的速率升温，于850℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至850℃的过程中，分别在350℃、500℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，以4℃/min的速率升温至1000℃，保温12h以均匀熔体，然后以7℃/min的速率降温至990℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为12转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.5℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例3
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群、化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以1℃/min的速率升温，于820℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至820℃的过程中，分别在320℃、450℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，以3℃/min的速率升温至1030℃，保温13h以均匀熔体，然后以8℃/min的速率降温至970℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为13转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上65mm处，将温度以0.4℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例4
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以3℃/min的速率升温，于825℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至825℃的过程中，分别在300℃、475℃和650℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，以3.5℃/min的速率升温至1025℃，保温14h以均匀熔体，然后以9℃/min的速率降温至975℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上75mm处，将温度以0.3℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例5
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以2.5℃/min的速率升温，于835℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至835℃的过程中，分别在300℃、500℃和680℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，以4.5℃/min的速率升温至1055℃，保温16h以均匀熔体，然后以7.5℃/min的速率降温至982℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为12转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上80mm处，将温度以0.2℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例6
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以1.5℃/min的速率速率升温，于800℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800℃的过程中，分别在300℃、450℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入铂金坩埚，置于晶体生长炉中，以5℃/min的速率升温至1040℃，保温12h以均匀熔体，然后以5℃/min的速率降温至985℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.3℃/分钟的速率降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例7
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群结构，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以2℃/min的速率速率升温，于850℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至850℃的过程中，分别在350℃、450℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入铂金坩埚，置于晶体生长炉中，以5℃/min的速率升温至1025℃，保温12h以均匀熔体，然后以6℃/min的速率降温至982℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为13转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.2℃/分钟的速率降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
实施例8
本实施例提供一种拉曼晶体，所述拉曼晶体为硼酸锌(简称为ZBO)晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群结构，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
本实施例的硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO、B2O3和Nd2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以1℃/min的速率升温，于800℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800℃的过程中，分别在300℃、480℃和680℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入铂金坩埚，置于晶体生长炉中，以4℃/min的速率升温至1080℃，保温12h以均匀熔体，然后以5℃/min的速率降温至980℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为14转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.3℃/分钟的速率降至室温，将晶体取下。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围(217nm～3500nm)、高的拉曼频移(最高拉曼频移高达1074cm-1)、良好的热学性能和力学性能。
本实施例的拉曼晶体具有宽的透光范围和高的拉曼频移，能够应用于宽波段的拉曼激光输出。
本实施例的拉曼晶体具有高的热抗性和力学稳定性，能够有效地降低热效应导致的对拉曼晶体的损伤。
本实施例还提供一种拉曼激光器，所述拉曼激光器中利用了上述的拉曼晶体。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明所涉及的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，只要用了本发明涉及的硼酸锌晶体作为拉曼晶体，无论采用什么方法生长本发明涉及的硼酸锌晶体，无论用以产生什么波段的激光输出，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体用作拉曼晶体，所述硼酸锌晶体属于立方晶系、I-43m空间群，化学式为Zn4B6O13，单胞参数
2.根据权利要求1所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的透光范围为217～3500nm；
优选地，所述硼酸锌晶体的最高拉曼频移为1074cm-1。
3.根据权利要求1或2所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体在298K的热膨胀系数为3.5/MK；
优选地，所述硼酸锌晶体在298K的热导率为30.5W/m·K。
4.根据权利要求1-3任一项所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的体积模量为241GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的杨氏模量为267GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的剪切模量为104GPa；
优选地，所述硼酸锌晶体的维氏硬度为1304；
优选地，所述硼酸锌晶体的莫氏硬度为9。
5.如权利要求1-4任一项所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，升温，于800～850℃保温，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800～850℃的过程中，分别在第一温度、第二温度和第三温度时将样品取出进行研磨，第一温度为300～350℃，第二温度为450～500℃，第三温度为650～700℃；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入坩埚，置于晶体生长炉中，升温至1000～1100℃，保温以均匀熔体，然后降温至960～990℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10～15转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50～100mm处，将温度以0.2～0.5℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
6.根据权利要求5所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的生长方法中，步骤(1)所述研磨在研钵或球磨机中进行；
优选地，步骤(1)所述升温的速率为1～10℃/min。
7.根据权利要求5或6所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的生长方法中，步骤(1)所述保温的时间为72h，且在保温的过程中每隔24h将样品取出进行研磨。
8.根据权利要求5-7任一项所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的生长方法中，步骤(2)所述坩埚为铂金坩埚；
优选地，步骤(2)所述升温速率为3～5℃/min；
优选地，步骤(2)所述保温的时间为10～18h；
优选地，步骤(2)所述降温的速率为5～10℃/min。
9.根据权利要求1-8任一项所述硼酸锌晶体的用途，其特征在于，所述硼酸锌晶体的生长方法包括如下步骤：
(1)固相合成：按照硼酸锌中硼与锌的化学计量比称量ZnO和B2O3，将ZnO和B2O3混合、研磨，然后将得到的样品放入坩埚，置于马弗炉内，以2℃/min的速率升温，于800℃保温72h，得到硼酸锌粉末；
其中，升温至800℃的过程中，分别在300℃、500℃和700℃时将样品取出进行研磨；保温72h的过程中每隔24h将样品取出进行研磨；
(2)单晶生长：将硼酸锌粉末放入铂金坩埚，置于晶体生长炉中，以5℃/min的速率升温至1020℃，保温12h以均匀熔体，然后以5℃/min的速率降温至982℃；将籽晶放至熔体中，保持转速为10转/分钟，晶体生长持续3～10天，待晶体生长到所需尺寸时，将生长好的单晶提拉至熔体液面以上50mm处，将温度以0.2℃/分钟的速度降至室温，将晶体取下。
10.一种拉曼激光器，其特征在于，所述拉曼激光器中利用了权利要求1-4任一项所述的硼酸锌晶体作为拉曼晶体。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108221052A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-29 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种制备大尺寸Zn4B6O13单晶的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101498046A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种掺钕钼酸锶新型可调谐激光晶体 |
| CN102586877A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一类包含硼氧六元环的拉曼晶体及其生长方法、用途 |
| CN102946048A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 山东大学 | 一种基于硅钛钡石结构晶体的拉曼激光器 |
| CN104746141A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 山东省科学院新材料研究所 | 一种拉曼晶体及其生长方法和用途 |
-
2017
- 2017-09-28 CN CN201710896256.9A patent/CN107604438A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101498046A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种掺钕钼酸锶新型可调谐激光晶体 |
| CN102586877A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一类包含硼氧六元环的拉曼晶体及其生长方法、用途 |
| CN102946048A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 山东大学 | 一种基于硅钛钡石结构晶体的拉曼激光器 |
| CN104746141A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 山东省科学院新材料研究所 | 一种拉曼晶体及其生长方法和用途 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MURRAY.F: "A light scattering study of the borates Zn4B6O13 and Ni3B7O13", 《BRITISH LIBRARY ETHOS》 * |
| XINGXING JIANG ET AL.: "Near-Zero Thermal Expansion and High Ultraviolet Transparency in a Borate Crystal of Zn4B6O13", 《ADV. MATER.》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108221052A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-29 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种制备大尺寸Zn4B6O13单晶的方法 |
| CN108221052B (zh) * | 2018-01-30 | 2020-11-20 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种制备大尺寸Zn4B6O13单晶的方法 |
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