硒酸对ZTS晶体生长的影响研究

【作者】 禹化健； 常新安； 陈学安； 肖卫强；

【机构】 北京工业大学材料科学与工程学院； 北京工业大学固体微结构与性能研究所；

【摘要】 三硫脲硫酸根合锌(ZTS)晶体是一种性能优良的金属有机配合物非线性光学材料,通常采用水溶液法生长。但ZTS在水中溶解度和溶解度温度系数相对较小,生长大尺寸晶体较为困难,而且晶体宏观质量对生长环境比较敏感,经常出现母液包藏。国内外研究表明添加剂和pH值的变化是改善上述状况的有效途径。本文选择硫酸的同系物硒酸作为添加剂,测定了不同添加浓度下ZTS溶液的亚稳区和诱导期,利用水溶液缓慢降温法在硒酸添加下进行ZTS晶体的生长。ZTS溶液的本征pH值为4.9,分别添加0.6mol%、1.2mol%及1.8mol%的硒酸会降低溶液的pH值分别至4.3、3.9及3.5。实验结果表明,随着pH值的降低,溶液的亚稳区变宽,诱导期增大,ZTS溶液的稳定性得到提高。添加硒酸后生长得到的ZTS晶体尺寸较大,形状规则,透过率较大,母液包藏减少,其中在400ml溶液中添加1.2mol%硒酸5ml后生长30天得到的ZTS晶体尺寸达到23mm×22mm×8mm。更多还原