CN115323495A - 一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用 - Google Patents

一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用 Download PDF

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CN115323495A CN202110513440.7A CN202110513440A CN115323495A CN 115323495 A CN115323495 A CN 115323495A CN 202110513440 A CN202110513440 A CN 202110513440A CN 115323495 A CN115323495 A CN 115323495A
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夏明军
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Abstract

本发明提供一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用。所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10属于单斜晶系,空间群为P21,为非中心对称结构。紫外‑可见‑近红外透过光谱和中红外透过光谱显示,该晶体具有宽的透过范围(0.3~11.2μm),且透过率可以达到70%以上,能够完全覆盖3~5μm的大气窗口,更重要的是,该晶体同时具有短的紫外截止边和长的红外截止边,这点优于一些商用化的红外非线性光学晶体,比如LN(0.4~5μm),KN(0.4~4.5μm),KTP(0.35~4.5μm),RTA(0.35~5.2μm)。此外,粉末倍频测试结果表明,该晶体具有较大的非线性光学效应(1~2×KDP)。

Description

一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种新型非线性光学晶体及其制备方法和用途,具体涉及一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10非线性光学晶体、制备方法和应用,属于晶体材料技术领域。
背景技术
3-5μm中红外区的激光在工业和民用领域具有很广泛的应用,例如:激光通讯、大气探测、激光医疗、激光雷达、激光制导等等。拓展已有波段的红外激光而获得宽范围的可调谐的中红外激光输出的一种高效便捷的方法便是频率转换技术,包括光参量放大(OPA)、光参量震荡(OPO)、差频(DFG)和倍频(SHG)。其中,频率转换技术的核心便是红外非线性光学晶体。
在过去的几十年中,一批性能优异的红外非线性光学晶体,包括硫族化物(AgGaX2(X=S,Se),LiMX2(M=Ga,In,X=S,Se))和磷化物(ZnGeP2,CdSiP2)被先后报道,并且由于具有较大的非线性系数,较宽的透过窗口和易于生长的优点而得到商业化应用。但是因它们自身原因导致的激光损伤阈值低的缺点严重阻碍了其在高功率激光领域中的发展。氧化物因具有较大的带隙,高的损伤阈值,良好的理化性质以及丰富的结构类型吸引了大量科学家的注意,并且被认为是探索红外非线性光学晶体的另一大分支。但是,大多数氧化物由于高频声子的存在或基频的耦合导致红外透过范围不超过5μm。
以β-BaB2O4(BBO),LiB3O5(LBO),KBe2BO3F2(KBBF)晶体为例,它们的紫外截止边均在紫外区以下,应用范围更是横跨可见区到紫外区,甚至到深紫外区域,但它们的红外截止边都未超过4μm。值得一提的是,一些氧化物如LiNbO3(LN),KNbO3(KN),KTiOPO4(KTP),RbTiOPO4(RTP),KTiOAsO4(KTA),RbTiOAsO4(RTA)等被证实在中红外区具有激光输出的能力。但是它们各自存在一定的缺点,例如,LN和KN晶体激光损伤阈值低并对光折变损伤敏感。KTP家族中,KTP和RTP在3.5μm处有正磷酸根的谐波吸收,RTA晶体在波长从0.5μm到3.6μm范围内保持高透过率,3.6μm之后透过率急剧下降。因此,寻找新的中红外非线性光学晶体材料,特别是应用于高功率激光器的中红外非线性光学晶体材料的科研工作仍需继续进行。
此外,中红外非线性光学晶体材料的另一个要求便是具有较大的非线性光学效应。基于二阶Jahn-Teller效应,电子构型d0的畸变八面体配位的过渡金属如Mo6+、W6+和含有化学活性的孤对电子的Te4+有助于增大非线性光学效应。因此,探索Mo/W-Te-O体系的相关科研工作一直在进行中。2003年休斯敦大学化学系Hyun-Seup Ra首次发现并报道低温相钼酸碲钡β-BaTeMo2O9,由山东大学晶体材料研究所张卫国等人采用助熔剂法首次生长出大尺寸单晶并对其性能进行了表征。之后,高温相钼酸碲钡α-BaTeMo2O9,钨酸碲钠Na2TeW2O9,钼酸碲铯Cs2TeMo3O12,钼碲酸钠Na2Te3Mo3O16也相继被报道并成功生长出体块晶体。此类化合物均具有大的非线性系数和宽的透过范围,红外透过截止边都大于5μm。
发明内容
为了改善现有技术中存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种钨碲酸钙化合物及其制备方法。本发明的第二个目的在于提供一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用。本发明的钨碲酸钙化合物具有大的非线性光学效应和宽的透过范围(0.3~11.2μm);此外,本发明的钨碲酸钙化合物为晶体,且由于含钨的熔体黏度更低,有利于获得高质量的体块晶体。从而,以期获得尺寸更大、晶体内部存在的裂纹、包裹体等缺陷问题更少的钨碲酸钙晶体。因此该钨碲酸钙晶体在激光频率变换器件和压电器件等方面具有良好的应用前景。
本发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种钨碲酸钙化合物,其化学式为Ca3Te2WO10
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10为纯相。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10为晶体,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的晶体结构属于单斜晶系,空间群为P21,为非中心对称结构。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的晶胞参数为
Figure BDA0003061175080000031
α=90°,β=108.508(11)°,γ=90°,Z=2,
Figure BDA0003061175080000032
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为毫米级别,示例性地,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为(15~20)mm×(13~20)mm×(8~15)mm,例如为18mm×16mm×10mm。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体为所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10单晶。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在0.3~11.2μm的波长范围内的透过率为70%以上,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在0.3~10μm的波长范围内的透过率为90%以上,能够完全覆盖3~5μm的大气窗口。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体具有较大的非线性光学效应,为(1~2×KDP),并得到理论计算的验证(d21=0.531pm/V,d14=-0.469pm/V,d22=-0.082pm/V,d23=-0.507pm/V)。
根据本发明的实施方式,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的间接带隙为5.23eV。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将CaCO3、TeO2和WO3按照化学计量比称重,混合并充分研磨,放入马弗炉中;
(2)以30~50℃/h的速率升温至400~600℃,恒温8~24h,再以相同的速率升温至800~900℃,恒温8~24h,制备得到所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10
根据本发明的实施方式,所述方法包括以下步骤:
将CaCO3、TeO2和WO3按照化学计量比称重,混合并充分研磨,放入马弗炉中;以50℃/h的速率升温至500℃,恒温12h;再以相同的速率升温至870℃,恒温12h,期间反复研磨,制备得到所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10的多晶料。
根据本发明的实施方式,步骤(1)中,将CaCO3、TeO2和WO3按照Ca:Te:W=3:2:1的摩尔比进行混合。
根据本发明的实施方式,步骤(2)中,先在400~600℃中进行恒温,是进行预烧过程,其目的是为了去除原料中的水、二氧化碳,为后续的煅烧做准备。
根据本发明的实施方式,在反应过程中反复研磨混合,这一操作有利于反应原料混合更均匀,易于合成纯相多晶粉末。
根据本发明的实施方式,步骤(2)中,速率升温为30℃/h、35℃/h、40℃/h、45℃/h、50℃/h。
根据本发明的实施方式,所述方法还包括如下步骤:
(3)将步骤(2)制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10(如钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10的多晶料)加入到助熔剂中,混合均匀,得到晶体生长料;
(4)将步骤(3)的晶体生长料装入铂金坩埚中,并放置于晶体生长炉中,升温至1000~1200℃使之完全熔化,充分搅拌,再降温至混合熔体饱和温度点之上5~10℃时放入籽晶杆,之后降温使晶体生长,降温的同时转动籽晶杆;待晶体生长完毕后,提升籽晶杆,将晶体提离液面,再以30~50℃/h的速度降温至室温,得到钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
根据本发明的实施方式,步骤(3)中,将混合均匀后的物料置于铂金坩埚中熔化,得到混合熔体,化料完成后冷却至室温,得晶体生长料。
根据本发明的实施方式,步骤(3)中,所述助溶剂选自TeO2,其中,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:3;或者,所述助溶剂选自TeO2和NaBF4,其中,TeO2和NaBF4的摩尔比为1:2,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:2。
根据本发明的实施方式,步骤(4)中,晶体生长的温度区间为950~850℃;降温速率为0.01~2℃/d;籽晶杆的转速为20~30rd/min;晶体的生长周期为10~30天(如20~30天)。
根据本发明的实施方式,步骤(4)中,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为毫米级别,示例性地,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为(15~20)mm×(13~20)mm×(8~15)mm,例如为18mm×16mm×10mm。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的制备方法,包括以下步骤:
将CaCO3、TeO2和WO3按化学计量比配料,加入到助熔剂中,混合均匀,得晶体生长料;
将晶体生长料装入铂金坩埚中,并放置于晶体生长炉中,升温至1000~1200℃使之完全熔化,充分搅拌,再降温至混合熔体饱和温度点之上5~10℃时放入籽晶杆,之后降温使晶体生长,降温的同时转动籽晶杆;待晶体生长完毕后,提升籽晶杆,将晶体提离液面,再以5~15℃/h的速度降温至室温,得到钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
其中,将CaCO3、TeO2和WO3按照Ca:Te:W=3:2:1的摩尔比进行混合。
其中,所述助溶剂选自TeO2,其中,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:3;或者,所述助溶剂选自TeO2和NaBF4,其中,TeO2和NaBF4的摩尔比为1:2,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:2。
其中,晶体生长的温度区间为950~850℃;降温速率为0.01~2℃/d;籽晶杆的转速为20~30rd/min;晶体的生长周期为10~30天(如20~30天)。
其中,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为毫米级别,示例性地,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的尺寸为(15~20)mm×(13~20)mm×(8~15)mm,例如为18mm×16mm×10mm。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的应用,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在激光频率变换器件和压电器件中的应用。
根据本发明的实施方式,所述激光频率变换器件选自倍频器件、和频器件、差频器件中的至少一种。
根据本发明的实施方式,所述压电器件选自压电振荡器、滤波器、压电换能器、压电式压力传感器、电声换能器或超声波传感器中的至少一种。
根据本发明的实施方式,将包含至少一束的入射电磁波,通过至少一块非线性光学晶体后,产生至少一束频率不同于入射电磁波的输出辐射装置,其中的非线性光学晶体中的至少一块是钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体作为铁电晶体的应用。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体作为热释电晶体的应用。
本发明还提供上述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体作为激光基质材料的应用。
本发明的有益效果:
本发明提供一种钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体及其制备方法和应用。所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10属于单斜晶系,空间群为P21,为非中心对称结构。紫外-可见-近红外透过光谱和中红外透过光谱显示,该晶体具有宽的透过范围(0.3~11.2μm),且透过率可以达到70%以上,能够完全覆盖3~5μm的大气窗口,更重要的是,该晶体同时具有短的紫外截止边和长的红外截止边,这点优于一些商用化的红外非线性光学晶体,比如LN(0.4~5μm),KN(0.4~4.5μm),KTP(0.35~4.5μm),RTA(0.35~5.2μm)。此外,粉末倍频测试结果表明,该晶体具有较大的非线性光学效应(1~2×KDP),并得到理论计算的验证(d21=0.531pm/V,d14=-0.469pm/V,d22=-0.082pm/V,d23=-0.507pm/V)。钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10的间接带隙为5.23eV,且具有短的紫外截止边,说明钨碲酸钙化合物具有相对大的激光损伤阈值,可以成为应用于高功率激光器的中红外非线性光学晶体材料。此外,含钨的熔体黏度低,可以制备得到质量更好的晶体材料,而且该化合物还具有物化性能稳定、机械性能好、不易潮解、易于切割、抛光加工和保存等优点。采用助熔剂法进行晶体生长,容易得到高质量的大尺寸单晶,并且生长方法所需条件易于实现,操作简单,原料易获得。
附图说明
图1显示实施例1制备得到的钨碲酸钙化合物的粉末X射线衍射谱(PXRD)。
图2显示本发明的钨碲酸钙晶体的结构示意图。
图3显示实施例1制备得到的钨碲酸钙纯相粉末的紫外-可见-近红外透过光谱和中红外透过光谱。
图4显示钨碲酸钙晶体作为非线性光学器件的光路系统示意图,其中,a为激光器a,b为透镜b,c为晶体,d为三棱镜d,e为倍频光e,f为基频光。
图5显示实施例2制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体按照不同粒径测试其激光强度。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试剂、材料等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1固相反应法制备钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10,包括如下步骤:
将CaCO3(1.415g),TeO2(1.506g)和WO3(1.094g)放入研钵中混合,充分研磨,然后装入铂金坩埚内,放入马弗炉中;以50℃/h的速率升温至500℃,恒温12h之后冷却,待冷却后取出样品再次研磨混匀;置于马弗炉中以相同的升温速率升至870℃并恒温12h,冷却后可获得钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10。对其进行粉末X射线衍射测试(PXRD),结果如图1所示,结果表明实验所得的多晶粉末的XRD图谱(图1中的experimental所示的曲线)与理论的XRD图谱(图1中的simulated所示的曲线)基本一致,证明制备得到了目标物钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10的多晶粉末。
实施例2助熔剂法生长钨碲酸钙Ca3Te2WO10晶体,包括如下步骤:
将实施例1制备得到的Ca3Te2WO10的多晶粉末(351.83g)和助熔剂TeO2(248.08g)放入研钵中混合,充分研磨,分批放入
Figure BDA0003061175080000082
铂金坩埚中熔化,得到混合熔体,化料完成后冷却至室温,得到晶体生长料;
将装有混合熔体的坩埚放入晶体生长炉中,升温至1100℃,恒温搅拌24h,使之完全熔化;降温至混合熔体饱和温度点之上5℃时下铂金丝(即籽晶杆),使其伸入到熔液内部;以2℃/d的速率降温,同时保证20rd/min的转速旋转籽晶杆,观察晶体的生长情况;待晶体生长完毕(生长周期为22天),提升籽晶杆,将晶体提离液面,然后以10℃/h的速率降温至室温,即获得无色小单晶。对所得晶体进行结构解析,解析结果确定为目标物钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
将实施例2中制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体进行结构表征。
晶体材料的X-射线单晶衍射在Mercury CCD型单晶衍射仪上进行,Mo靶,Kα辐射源(λ=0.07107nm),测试温度为293K。并通过Shelxtl软件对其进行结构解析。其晶体学数据结果如表1所示,晶体结构示意图如图2所示。
表1.样品钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的晶体学数据
Figure BDA0003061175080000081
Figure BDA0003061175080000091
实施例3助熔剂法生长钨碲酸钙Ca3Te2WO10晶体,包括如下步骤:
称取CaCO3(135.14g),TeO2(143.78g),WO3(104.44g)和助熔剂TeO2(215.68g)放入研钵中混合研磨,分批放入
Figure BDA0003061175080000092
铂金坩埚中熔化,得到混合熔体,化料完成后冷却至室温,得晶体生长料;
将装有混合熔体的坩埚放入晶体生长炉中,升温至1100℃,恒温搅拌24h,使之完全熔化;降温至混合熔体饱和温度点之上5℃时下铂金丝(即籽晶杆),使其伸入到熔液内部;以0.5℃/d的速率降温,同时保证20rd/min的转速旋转籽晶杆,观察晶体的生长情况;待晶体生长完毕(生长周期:28天),提升籽晶杆,将晶体提离液面,然后以10℃/h的速率降温至室温,即获得尺寸为18mm×16mm×10mm的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
实施例4助熔剂法生长钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体,包括如下步骤:
将实施例1制备得到的Ca3Te2WO10的多晶粉末(282.93g)和助熔剂TeO2(133g)和NaBF4(182.98g)放入研钵中混合研磨,分批放入
Figure BDA0003061175080000093
铂金坩埚中熔化,得到混合熔体,化料完成后冷却到室温,得晶体生长料;
将装有混合熔体的坩埚放入晶体生长炉中,升温至1000℃,恒温搅拌24h,使之完全熔化;降温至混合熔体饱和温度点之上5℃时下铂金丝(即籽晶杆),使其伸入到熔液内部;以0.5℃/d的速率降温,同时保证26rd/min的转速旋转籽晶杆,观察晶体的生长情况;待晶体生长完毕(生长周期为26天),提升籽晶杆,将晶体提离液面,然后以10℃/h的速率降温至室温,即获得16mm×14mm×10mm的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
实施例5红外激光非线性光学复合功能器件的应用,包括如下步骤:
将实施例4制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体定向切割,获得截面尺寸4×4mm,通光方向长度6mm的晶体器件;晶体器件两端通光面进行精密抛光、镀膜。按照工作原理图(图4)所示,由激光器a产生的波长为1064nm的红外光经过透镜b汇聚,入射到晶体c,之后经过色散棱镜d,得到倍频光e和未转化的基频光f。
测试例1钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10光学性质测试
将实施例1制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10纯相粉末置于安捷伦Cary7000UV-vis-NIR光谱仪测试200nm~2500nm范围的光学透过曲线;置于Excalibur 3100傅里叶变换红外光谱仪测试2500nm~15μm范围的光学透过曲线。从光谱透过曲线可知,钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10具有宽的透过范围,紫外截止边为240nm,红外截止边为11.8μm。
测试例2钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10非线性光学效应测试。
将实施例2制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体按照不同粒径测试其激光强度,标样使用同等粒径范围的KDP(磷酸二氢钾)晶体(入射光源为1064nm钕离子激光源)。测试结果如图5所示,结果表明,该晶体在测试范围的最大粒径下的激光强度是同粒径下KDP的1~2倍。说明,该晶体具有较大的非线性光学效应。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钨碲酸钙化合物,其化学式为Ca3Te2WO10
2.根据权利要求1所述的钨碲酸钙化合物,其中,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10为晶体,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的晶体结构属于单斜晶系,空间群为P21,为非中心对称结构。
3.根据权利要求2所述的钨碲酸钙化合物,其中,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的晶胞参数为
Figure FDA0003061175070000011
Figure FDA0003061175070000013
α=90°,β=108.508(11)°,γ=90°,Z=2,
Figure FDA0003061175070000012
4.根据权利要求2或3所述的钨碲酸钙化合物,其中,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在0.3~11.2μm的波长范围内的透过率为70%以上,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在0.3~10μm的波长范围内的透过率为90%以上。
优选地,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体具有较大的非线性光学效应,为(1~2×KDP),并得到理论计算的验证(d21=0.531pm/V,d14=-0.469pm/V,d22=-0.082pm/V,d23=-0.507pm/V)。
优选地,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的间接带隙为5.23eV。
5.权利要求1-4任一项所述的钨碲酸钙化合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将CaCO3、TeO2和WO3按照化学计量比称重,混合并充分研磨,放入马弗炉中;
(2)以30~50℃/h的速率升温至400~600℃,恒温8~24h,再以相同的速率升温至800~900℃,恒温8~24h,制备得到所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述方法还包括如下步骤:
(3)将步骤(2)制备得到的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10加入到助熔剂中,混合均匀,得到晶体生长料;
(4)将步骤(3)的晶体生长料装入铂金坩埚中,并放置于晶体生长炉中,升温至1000~1200℃使之完全熔化,充分搅拌,再降温至混合熔体饱和温度点之上5~10℃时放入籽晶杆,之后降温使晶体生长,降温的同时转动籽晶杆;待晶体生长完毕后,提升籽晶杆,将晶体提离液面,再以30~50℃/h的速度降温至室温,得到钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,步骤(3)中,所述助溶剂选自TeO2,其中,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:3;或者,所述助溶剂选自TeO2和NaBF4,其中,TeO2和NaBF4的摩尔比为1:2,钨碲酸钙与助熔剂的摩尔比为1:2;
步骤(4)中,晶体生长的温度区间为950~850℃;降温速率为0.01~2℃/d;籽晶杆的转速为20~30rd/min;晶体的生长周期为10~30天。
8.权利要求1-4任一项所述的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的制备方法,包括以下步骤:
将CaCO3、TeO2和WO3按化学计量比配料,加入到助熔剂中,混合均匀,得晶体生长料;
将晶体生长料装入铂金坩埚中,并放置于晶体生长炉中,升温至1000~1200℃使之完全熔化,充分搅拌,再降温至混合熔体饱和温度点之上5~10℃时放入籽晶杆,之后降温使晶体生长,降温的同时转动籽晶杆;待晶体生长完毕后,提升籽晶杆,将晶体提离液面,再以5~15℃/h的速度降温至室温,得到钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体。
9.权利要求1-4任一项所述的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体的应用,所述钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体在激光频率变换器件和压电器件中的应用。
10.权利要求1-4任一项所述的钨碲酸钙化合物Ca3Te2WO10晶体作为铁电晶体的应用,或者作为热释电晶体的应用,或者作为激光基质材料的应用。
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