JPH10330194A - ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法 - Google Patents
ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法Info
- Publication number
- JPH10330194A JPH10330194A JP14164897A JP14164897A JPH10330194A JP H10330194 A JPH10330194 A JP H10330194A JP 14164897 A JP14164897 A JP 14164897A JP 14164897 A JP14164897 A JP 14164897A JP H10330194 A JPH10330194 A JP H10330194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- crystal
- lithium niobate
- temperature
- potassium lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶内部の屈折率の変動や脈理等が生じない
で、波長変換素子に適したニオブ酸カリウムリチウム単
結晶を育成する。 【解決手段】 状態図上で結晶成分の一部を溶剤として
用い、溶剤に結晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結
晶を晶出、成長させるニオブ酸カリウムリチウム単結晶
の育成法である。出発物質にそれぞれ含まれるＫの含有
モル比をｘとし、Ｌｉの含有モル比をｙとし、Ｎｂの含
有モル比をｚとするとき、ｘ：ｙ：ｚ＝０．２〜０．
５：０．０５〜０．５：０．４〜０．７（但し、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１）になるように出発物質を混合し、混合物を加
熱溶融し、溶融物を９００〜１１００℃の温度で保持
し、８００〜８７０℃の温度まで０．３〜５℃／ｈｒの
速度で徐冷し、３５０〜５５０℃の温度まで１５℃／ｈ
ｒ以下の速度で徐冷した後、室温まで８℃／ｈｒ以下の
速度で徐冷する。
で、波長変換素子に適したニオブ酸カリウムリチウム単
結晶を育成する。 【解決手段】 状態図上で結晶成分の一部を溶剤として
用い、溶剤に結晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結
晶を晶出、成長させるニオブ酸カリウムリチウム単結晶
の育成法である。出発物質にそれぞれ含まれるＫの含有
モル比をｘとし、Ｌｉの含有モル比をｙとし、Ｎｂの含
有モル比をｚとするとき、ｘ：ｙ：ｚ＝０．２〜０．
５：０．０５〜０．５：０．４〜０．７（但し、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１）になるように出発物質を混合し、混合物を加
熱溶融し、溶融物を９００〜１１００℃の温度で保持
し、８００〜８７０℃の温度まで０．３〜５℃／ｈｒの
速度で徐冷し、３５０〜５５０℃の温度まで１５℃／ｈ
ｒ以下の速度で徐冷した後、室温まで８℃／ｈｒ以下の
速度で徐冷する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルフフラックス
法（即ち、状態図上で結晶成分の一部を溶剤として用
い、溶剤に結晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結晶
を晶出、成長させる方法）を用いてニオブ酸カリウムリ
チウム単結晶を育成する方法に関する。更に詳しくは波
長変換素子に適したニオブ酸カリウムリチウム単結晶の
育成法に関するものである。
法（即ち、状態図上で結晶成分の一部を溶剤として用
い、溶剤に結晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結晶
を晶出、成長させる方法）を用いてニオブ酸カリウムリ
チウム単結晶を育成する方法に関する。更に詳しくは波
長変換素子に適したニオブ酸カリウムリチウム単結晶の
育成法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学結晶を用いた波長変換素子の
需要が増大している。非線形光学結晶であるニオブ酸カ
リウムリチウム単結晶（以下、ＫＬＮ単結晶という）は
固溶体の結晶であり、原料組成と育成結晶組成とが異な
る。ＫＬＮ単結晶を波長変換素子に用いた場合には、角
度許容幅、温度許容幅が大きく、非線形光学定数も他の
非線形光学結晶、例えばリチウムニオブ単結晶（ＬＮ単
結晶）に比べて大きい特徴がある。更にＫＬＮ単結晶は
潮解性の問題があるβ−ほう酸バリウム及び三ほう酸リ
チウム等の結晶に比べて取扱いが容易である利点があ
る。従って、ＫＬＮ単結晶を波長変換素子として使用す
ることが望まれている。またＫＬＮ単結晶を育成する場
合、状態図上では液体−固体の変態をするのに固液共存
域を通過させなければならない。
需要が増大している。非線形光学結晶であるニオブ酸カ
リウムリチウム単結晶（以下、ＫＬＮ単結晶という）は
固溶体の結晶であり、原料組成と育成結晶組成とが異な
る。ＫＬＮ単結晶を波長変換素子に用いた場合には、角
度許容幅、温度許容幅が大きく、非線形光学定数も他の
非線形光学結晶、例えばリチウムニオブ単結晶（ＬＮ単
結晶）に比べて大きい特徴がある。更にＫＬＮ単結晶は
潮解性の問題があるβ−ほう酸バリウム及び三ほう酸リ
チウム等の結晶に比べて取扱いが容易である利点があ
る。従って、ＫＬＮ単結晶を波長変換素子として使用す
ることが望まれている。またＫＬＮ単結晶を育成する場
合、状態図上では液体−固体の変態をするのに固液共存
域を通過させなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような状態図を有
する固溶体の結晶化は必然的に組成のずれを伴うことに
なる。ＫＬＮ単結晶は組成によりその波長変換特性も変
るので、引き上げ法（Czochralski法）等の従来の育成
法でＫＬＮ単結晶を育成する場合には、組成のずれに基
づいて結晶内部の屈折率の変動や脈理等の好ましくない
現象を生じる不都合があった。
する固溶体の結晶化は必然的に組成のずれを伴うことに
なる。ＫＬＮ単結晶は組成によりその波長変換特性も変
るので、引き上げ法（Czochralski法）等の従来の育成
法でＫＬＮ単結晶を育成する場合には、組成のずれに基
づいて結晶内部の屈折率の変動や脈理等の好ましくない
現象を生じる不都合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、結晶
内部の屈折率の変動や脈理等が生じないニオブ酸カリウ
ムリチウム単結晶の育成法を提供することにある。本発
明の別の目的は、波長変換素子に適したニオブ酸カリウ
ムリチウム単結晶の育成法を提供することにある。
内部の屈折率の変動や脈理等が生じないニオブ酸カリウ
ムリチウム単結晶の育成法を提供することにある。本発
明の別の目的は、波長変換素子に適したニオブ酸カリウ
ムリチウム単結晶の育成法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
状態図上で結晶成分の一部を溶剤として用い、溶剤に結
晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結晶を晶出、成長
させるニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法におい
て、出発物質にそれぞれ含まれるＫの含有モル比をｘと
し、Ｌｉの含有モル比をｙとし、Ｎｂの含有モル比をｚ
とするとき、ｘ：ｙ：ｚ＝０．２〜０．５：０．０５〜
０．５：０．４〜０．７（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）にな
るように出発物質を混合し、混合物を加熱溶融し、溶融
物を９００〜１１００℃の温度で保持し、８００〜８７
０℃の温度まで０．３〜５℃／ｈｒの速度で徐冷し、３
５０〜５５０℃の温度まで１５℃／ｈｒ以下の速度で徐
冷した後、室温まで８℃／ｈｒ以下の速度で徐冷するこ
とを特徴とするニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成
法である。
状態図上で結晶成分の一部を溶剤として用い、溶剤に結
晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結晶を晶出、成長
させるニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法におい
て、出発物質にそれぞれ含まれるＫの含有モル比をｘと
し、Ｌｉの含有モル比をｙとし、Ｎｂの含有モル比をｚ
とするとき、ｘ：ｙ：ｚ＝０．２〜０．５：０．０５〜
０．５：０．４〜０．７（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）にな
るように出発物質を混合し、混合物を加熱溶融し、溶融
物を９００〜１１００℃の温度で保持し、８００〜８７
０℃の温度まで０．３〜５℃／ｈｒの速度で徐冷し、３
５０〜５５０℃の温度まで１５℃／ｈｒ以下の速度で徐
冷した後、室温まで８℃／ｈｒ以下の速度で徐冷するこ
とを特徴とするニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成
法である。
【０００６】Ｋの含有モル比ｘ、Ｌｉの含有モル比ｙ及
びＮｂの含有モル比ｚがそれぞれ上記の数値範囲を逸脱
した場合には、目的とするニオブ酸カリウムリチウム単
結晶の収量が減少する不都合がある。この育成法により
得られるニオブ酸カリウムリチウム単結晶は結晶内部の
屈折率の変動や脈理等が生じることがなく、角度許容
幅、温度許容幅が大きく、非線形光学定数が大きく、潮
解性の問題もなく、取扱いが容易である。
びＮｂの含有モル比ｚがそれぞれ上記の数値範囲を逸脱
した場合には、目的とするニオブ酸カリウムリチウム単
結晶の収量が減少する不都合がある。この育成法により
得られるニオブ酸カリウムリチウム単結晶は結晶内部の
屈折率の変動や脈理等が生じることがなく、角度許容
幅、温度許容幅が大きく、非線形光学定数が大きく、潮
解性の問題もなく、取扱いが容易である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のニオブ酸カリウムリチウ
ム単結晶の育成法に使用される育成装置の実施の形態を
図２に基づいて説明する。図２に示すように、本発明の
育成装置１０は、外部アルミナるつぼ１１と、その内側
に設けられた内部アルミナるつぼ１２と、その内側に設
けられた白金るつぼ１３と、外部アルミナるつぼ１１の
外側に設けられたヒータ１４とを備える。外部アルミナ
るつぼ１１にはアルミナ蓋１６が取付けられ、白金るつ
ぼ１３には白金蓋１７が取付けられる。白金るつぼ１３
内には出発物質１８が収納される。出発物質１８内には
白金蓋１７から吊り下げられた白金線１９の先端に取付
けられた種結晶２０が埋設される。外部アルミナるつぼ
１１及び内部アルミナるつぼ１２の内側にはそれぞれジ
ルコニア粉末２１が詰込まれる。このような構成の育成
装置１０において、白金るつぼ１３内の出発物質１８及
び種結晶２０はヒータ１４により加熱されて溶融する。
溶融物は所定の温度、時間及び冷却速度に基づいて室温
まで徐冷され、目的のニオブ酸カリウムリチウム単結晶
が育成される。
ム単結晶の育成法に使用される育成装置の実施の形態を
図２に基づいて説明する。図２に示すように、本発明の
育成装置１０は、外部アルミナるつぼ１１と、その内側
に設けられた内部アルミナるつぼ１２と、その内側に設
けられた白金るつぼ１３と、外部アルミナるつぼ１１の
外側に設けられたヒータ１４とを備える。外部アルミナ
るつぼ１１にはアルミナ蓋１６が取付けられ、白金るつ
ぼ１３には白金蓋１７が取付けられる。白金るつぼ１３
内には出発物質１８が収納される。出発物質１８内には
白金蓋１７から吊り下げられた白金線１９の先端に取付
けられた種結晶２０が埋設される。外部アルミナるつぼ
１１及び内部アルミナるつぼ１２の内側にはそれぞれジ
ルコニア粉末２１が詰込まれる。このような構成の育成
装置１０において、白金るつぼ１３内の出発物質１８及
び種結晶２０はヒータ１４により加熱されて溶融する。
溶融物は所定の温度、時間及び冷却速度に基づいて室温
まで徐冷され、目的のニオブ酸カリウムリチウム単結晶
が育成される。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図２の育成
装置１０を使用して、ニオブ酸カリウムリチウム単結晶
を以下のように育成した。即ち、白金るつぼ１３内に出
発物質１８としてＫ、Ｌｉ及びＮｂの含有モル比がそれ
ぞれ０．３３、０．２３及び０．４４になるように混合
された混合物を収納した。また種結晶２０としてニオブ
酸カリウムリチウム単結晶を白金線１９の先端に取付け
た。このように配置された出発原料１８及び種結晶２０
を図１に示す温度履歴に基づいて、室温から１１００℃
まで５時間で加熱して、溶融物を形成した。溶融物を１
１００℃で７時間保持した。その後、１００時間かけて
８７０℃まで徐冷した。次いで３０時間かけて５００℃
まで徐冷した後、１００時間かけて室温まで徐冷し、ニ
オブ酸カリウムリチウム単結晶を得た。得られた単結晶
のMach-Zender干渉像を図３に示す。図３のMach-Zender
干渉像より明らかなように、実施例のＫＬＮ単結晶は結
晶内の屈折率分布が小さく、波長変換素子に適したニオ
ブ酸カリウムリチウム単結晶であることが判る。
装置１０を使用して、ニオブ酸カリウムリチウム単結晶
を以下のように育成した。即ち、白金るつぼ１３内に出
発物質１８としてＫ、Ｌｉ及びＮｂの含有モル比がそれ
ぞれ０．３３、０．２３及び０．４４になるように混合
された混合物を収納した。また種結晶２０としてニオブ
酸カリウムリチウム単結晶を白金線１９の先端に取付け
た。このように配置された出発原料１８及び種結晶２０
を図１に示す温度履歴に基づいて、室温から１１００℃
まで５時間で加熱して、溶融物を形成した。溶融物を１
１００℃で７時間保持した。その後、１００時間かけて
８７０℃まで徐冷した。次いで３０時間かけて５００℃
まで徐冷した後、１００時間かけて室温まで徐冷し、ニ
オブ酸カリウムリチウム単結晶を得た。得られた単結晶
のMach-Zender干渉像を図３に示す。図３のMach-Zender
干渉像より明らかなように、実施例のＫＬＮ単結晶は結
晶内の屈折率分布が小さく、波長変換素子に適したニオ
ブ酸カリウムリチウム単結晶であることが判る。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、セルフフ
ラックス法でニオブ酸カリウムリチウム単結晶を育成す
るに際し、出発物質にそれぞれ含まれるＫ、Ｌｉ及びＮ
ｂの含有モル比を特定の値になるように出発物質を混合
し、混合物を加熱溶融し、溶融物を特定の温度履歴で室
温まで徐冷するようにしたから、結晶内部の屈折率の変
動や脈理等が生じないで、波長変換素子に適したニオブ
酸カリウムリチウム単結晶を育成できる。
ラックス法でニオブ酸カリウムリチウム単結晶を育成す
るに際し、出発物質にそれぞれ含まれるＫ、Ｌｉ及びＮ
ｂの含有モル比を特定の値になるように出発物質を混合
し、混合物を加熱溶融し、溶融物を特定の温度履歴で室
温まで徐冷するようにしたから、結晶内部の屈折率の変
動や脈理等が生じないで、波長変換素子に適したニオブ
酸カリウムリチウム単結晶を育成できる。
【図１】本発明のニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育
成法の温度履歴を示す線図。
成法の温度履歴を示す線図。
【図２】本発明のニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育
成法に使用される育成装置の構成図。
成法に使用される育成装置の構成図。
【図３】実施例のニオブ酸カリウムリチウム単結晶の透
過波面をMach-Zender干渉像としてディスプレー上に表
示した中間調画像の写真図。
過波面をMach-Zender干渉像としてディスプレー上に表
示した中間調画像の写真図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年５月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (1)
- 【請求項１】 状態図上で結晶成分の一部を溶剤として
用い、溶剤に結晶化相を溶かし込んだ溶液を徐冷して結
晶を晶出、成長させるニオブ酸カリウムリチウム単結晶
の育成法において、 出発物質にそれぞれ含まれるＫの含有モル比をｘとし、
Ｌｉの含有モル比をｙとし、Ｎｂの含有モル比をｚとす
るとき、ｘ：ｙ：ｚ＝０．２〜０．５：０．０５〜０．
５：０．４〜０．７（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）になるよ
うに出発物質を混合し、混合物を加熱溶融し、溶融物を
９００〜１１００℃の温度で保持し、８００〜８７０℃
の温度まで０．３〜５℃／ｈｒの速度で徐冷し、３５０
〜５５０℃の温度まで１５℃／ｈｒ以下の速度で徐冷し
た後、室温まで８℃／ｈｒ以下の速度で徐冷することを
特徴とするニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14164897A JPH10330194A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14164897A JPH10330194A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330194A true JPH10330194A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15296942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14164897A Withdrawn JPH10330194A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10330194A (ja) |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14164897A patent/JPH10330194A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4231838A (en) | Method for flux growth of KTiOPO4 and its analogues | |
| US10626519B2 (en) | Lead oxychloride, infrared nonlinear optical crystal, and preparation method thereof | |
| Markgraf et al. | Top-seeded solution growth of LiB3O5 | |
| JPH11322495A (ja) | ランガサイト型結晶及びその作製方法 | |
| JPH10330194A (ja) | ニオブ酸カリウムリチウム単結晶の育成法 | |
| Yue et al. | Flux growth of BaAlBO3F2 crystals | |
| Chen et al. | Growth of LiNbO3 crystals by the Bridgman method | |
| Singh et al. | Periodically poled materials for long wavelength infrared (LWIR) NLO applications | |
| Taishi et al. | Growth of potassium tantalate (KTaO3) crystals by directional solidification | |
| JP3207983B2 (ja) | Ｉ−ｉｉｉ−ｖｉ２族化合物単結晶の製造方法 | |
| JP2507910B2 (ja) | 酸化物単結晶の製造方法 | |
| Lebbou et al. | Effect of gadolinium (Gd3+) addition on the monophased field and crystal growth of Ba2NaNb5O15 (BNN) | |
| JPS63195198A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶薄膜の製造方法 | |
| Sakairi et al. | Large diameter LaBGeO5 single crystal growth for QPM device with long interaction length | |
| RU2262556C1 (ru) | Способ выращивания крупных совершенных кристаллов трибората лития | |
| JPH0489385A (ja) | 化合物単結晶の育成方法 | |
| JPH01320294A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶の製造方法 | |
| Gier et al. | Method for flux growth of KTiOPO4 and its analogues | |
| JPS5940799B2 (ja) | Ｌｉｎｂｏ３ マタハ ｌｉｔａｏ３ ノタンケツシヨウノ セイゾウホウホウ | |
| JP3010891B2 (ja) | 単結晶育成方法 | |
| JPH07126096A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶膜の製法 | |
| JPH05270995A (ja) | カドミウム−テルル系単結晶の製造方法 | |
| JP2003002793A (ja) | リン酸チタン酸カリウム単結晶の製造方法 | |
| JPH11199375A (ja) | 単結晶の製造方法および製造装置 | |
| Isaacs et al. | Crystal growth of Tl3VS4 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |