[发明专利]掺杂铌酸盐、钽酸盐及其混晶发光材料及其熔体法晶体生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料和晶体生长领域，稀土Yb、Nd、Er、Tm、Ho、Ce、Pr、Eu掺杂，以及非稀土Bi、Ti、Cr掺杂的铌酸钪、钽酸钪、铌酸钇、钽酸钇、铌酸钆、钽酸钆、铌酸镥、钽酸镥及其混晶的发光材料，以及熔体法晶体生长方法。

背景技术

寻找新型优异性能激光材料、闪烁体材料是当前固体激光技术、核物理、核医学、激光医学等领域的重要课题。

在激光领域，YVO₄、GdVO₄是高效激光基质，且通常采用提拉法来进行生长，但由于生长过程中存在V的挥发，致使获得高质量大尺寸的晶体较为困难。另外，Yb、Nd、Er、Tm、Ho、Pr、Eu离子是重要的激光激活离子，它们有很多重要的激光通道，例如：Yb³⁺的有激光通道²F_5/2→²F_7/2，Nd³⁺有⁴F_3/2→⁴I_15/2、⁴I_13/2、⁴I_11/2、⁴I_9/2激光通道，Ho³⁺有⁵S₂→⁵I_5/2、⁵I₆→⁵I₇、⁵I₆→⁵I₈等激光通道，Er³⁺有⁴S_3/2→⁴I_9/2、⁴S_3/2→⁴I_13/2、⁴S_3/2→⁴I_15/2、⁴I_9/2→⁴I_13/2、⁴I_13/2→⁴I_15/2等激光通道，Tm³⁺有¹G₄→³H₆、³F₄→³H₅、³F₄→³H₄、³H₄→³H₆等激光通道，Pr³⁺有¹D₁→³F₄、³P₀→³H₆、³P₀→³F₂、³P₁→³H₅、³P₀→³H₄等激光通道，Eu³⁺有⁵D₀→⁷F₂等激光通道。另外，Cr³⁺也是重要的激光激活离子，它的激光通道有²E→⁴A₂、⁴T₂→⁴A₂等。这些激光发射波长分布在可见到近红外波段，是工业、科研、医疗、信息和通讯等领域的重要光源。Yb、Nd、Er、Tm、Ho、Ce、Pr、Eu、Cr离子掺杂的铌酸钪、钽酸钪、铌酸钇、钽酸钇、铌酸钆、钽酸钆、铌酸镥、钽酸镥及其混晶发光材料可作为激光晶体，它们在熔体法晶体生长中不存在明显的组分挥发，相对容易获得优质的激光晶体，是具有优良性能的激光晶体。