[发明专利]Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁铌酸锂晶体的制备方法。

背景技术

随着信息时代的到来，多媒体技术的迅速发展，人们需要使用和存储的信息数量空前增长。然而，传统的磁性存储和光盘存储技术由于受到存储原理的限制，已经接近了存储容量的极限，越来越不能满足人们对大容量存储的需求。全息光存储技术由于具有存储容量大、可通过并行方式进行内容寻址、寻址速度快、存储寿命长、可抗磁性干扰等优点而被认为是最具潜力的新一代存储技术。全息光存储的性能又在很大程度上依赖于存储介质材料。

在众多光存储介质中，铁铌酸锂（Fe:LiNbO₃）晶体由于具有衍射效率高、存储动态范围大等优点被认为是体全息光存储的理想材料之一。但铁铌酸锂晶体也存在由于抗光致散射能力弱（Fe:LiNbO₃晶体的抗光致散射能力仅为3.7×10W/cm²）而造成的信噪比较低的问题，这在一定程度上限制了铁铌酸锂晶体在全息光存储中的实际应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决铁铌酸锂晶体抗光致散射能力弱而造成的信噪比较低的问题，提供了一种Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体的制备方法。

本发明Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体的制备方法如下：一、按照MgO掺杂量为1%（摩尔）、ZrO₂掺杂量为1%（摩尔）、Fe₂O₃掺杂量为0.03%（质量）及Li元素与Nb元素摩尔比为0.946～1.400﹕1的比例称取MgO、ZrO₂、Fe₂O₃、Nb₂O₅和Li₂CO₃，然后混合，得到MgO、ZrO₂、Fe₂O₃、Nb₂O₅和Li₂CO₃的混合物；二、将步骤一的混合物烘干后放入铂坩埚，然后在750℃煅烧3小时，再在1150℃烧结4小时，得到掺杂铌酸锂的多晶原料；三、将装有掺杂铌酸锂的多晶原料的铂坩埚放入中频炉内，然后在提拉速度为0.3～1.8mm/h、轴向温度梯度为40～50℃/cm、旋转速度为15～25r/min的条件下提拉，即得Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体；步骤一中所述MgO的纯度为99.99%；步骤一中所述ZrO₂的纯度为99.99%；步骤一中所述Fe₂O₃的纯度为99.99%；步骤一中所述Nb₂O₅的纯度为99.99%；步骤一中所述Li₂CO₃的纯度为99.99%。

本发明在铌酸锂晶体中双掺抗光损损伤元素Zr与Mg，采用提高锂铌比生长手段的提拉法生长晶体，明显提高了Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体抗光致散射的能力，Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体的抗光致散射能力可达4.8×10⁴W/cm²。本发明的Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体为浅褐色，直径大约为30mm，高度大约20mm，并且无包裹物、无条纹、无裂纹。

附图说明

图1是铁铌酸锂晶体辐照前光斑；图2是铁铌酸锂晶体辐照后光斑；图3是具体实施方式二十一中所得Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体辐照前光斑；图4是具体实施方式二十一中所得Zr、Mg共掺铁铌酸锂晶体辐照后光斑。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。