非线性光学晶体NaBa₄Al₂B₈O₁₈Cl₃的固相合成与生长

【作者】 张书峰； 吴以成； 李云阁； 傅佩珍；

【机构】 中国科学院理化技术研究所人工晶体研究发展中心；

【摘要】 NaBa4Al2B8O18Cl3是我们最近发现的一种新的非线性光学晶体材料[1]。晶体结构测定表明,该晶体属于四方晶系,空间群为P42nm,晶胞参数a=b=12.049(13)?、c=6.817?;V=989.51?3,Z=2。该化合物属于不一致熔融化合物。本文报告了采用助熔剂法生长NaBa4Al2B8O18Cl3晶体的研究结果。以NaCl、BaCO3、BaCl2?2H2O、H3BO3和Al2O3为原料采用固相反应经800℃高温合成了NaBa4Al2B8O18Cl3多晶料;以自发成核的方式探索了NaBa4Al2B8O18Cl3晶体生长的助熔剂体系,Na2CO3-B2O3、LiF、NaF、LiCl等助熔剂体系均可进行NaBa4Al2B8O18Cl3晶体的生长,其中NaF和LiCl是NaBa4Al2B8O18Cl3晶体生长的较佳助熔剂体系;采用顶部籽晶生长技术分别用NaF和LiCl作助熔剂生长了NaBa4Al2B8O18Cl3晶体;溶质对溶剂的适宜配比为NaBa4Al2B8O18Cl3/NaF或LiCl=3:1,生长炉温度梯度约为1℃/cm,生长起始温度在780℃左右,籽晶旋转速率为15r/min,降温速率为0.2-3.0℃/day,选取[001]方向的籽晶采用顶部籽晶生长技术成功生长出了尺寸为22mm×22mm×13mm,重16g的透明单晶。更多还原