[发明专利]一种观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法

说明书

本发明公开了一种观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法，目的在于简便观察铌酸锂晶体的畴结构。具体步骤为：(1)在铌酸锂晶体表面均匀涂布厚度500纳米‑10微米的S1805、SU‑8或AZ5214光刻胶，或LOR聚合物，获得铌酸锂‑聚合物双层结构的样品；(2)将步骤(1)所制备得到的样品在80‑200摄氏度下加热1分钟‑60分钟；然后直接置于显微镜下观察，能够获得良好表现的铌酸锂晶体畴结构的图像。本方法与其他传统方法相比，具有成本低、对铌酸锂晶体无破坏等特点。

技术领域

本发明涉及一种观察铌酸锂晶体畴结构的方法，属于光学/微观结构技术。

背景技术

铌酸锂晶体是目前被最为广泛使用的人工铁电晶体材料之一，在光折变、电光、声光、热释电、非线性光学效应等多个方面具有良好性能，在光偏转器、光调制器、光耦合器、光扫描器、光探测器和光开关等新型光学器件，以及非线性光学领域中有广泛应用。

周期性极化的畴反转结构在准相位匹配技术中占有重要地位，同时不同几何形状的畴反转结构在外电场的作用下还具有不同光学性能，可以用于不同的技术领域。周期性极化的铌酸锂晶体在该领域中占有重要地位。

在观察铌酸锂晶体畴结构时，通常采用的是化学腐蚀的方法，利用酸对于不同电畴的腐蚀速度的不同，获得选择性腐蚀的样品。这是目前观察晶体电畴结构的一种常用方法。但由于腐蚀本身对样品会造成破坏，所以该方法具有一定局限性。另一种观察铌酸锂晶体畴结构的方法是通过压电力显微镜或磁力显微镜，获得晶体表面不同电畴的特异信号，实现对畴结构的观察。由于该方法依赖于昂贵的压电力显微镜或磁力显微镜，因此该方法的应用也受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种基于铁电材料与聚合物相互作用的观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法。该方法通过铌酸锂晶体和聚合物的双层结构，利用铁电材料和聚合物之间的相互作用导致的聚合物在显微镜下衬度的变化，实现对铁铌酸锂晶体结构的观察。

一种观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法，包括如下步骤：

(1)在铌酸锂晶体表面均匀涂布厚度500纳米-10微米的S1805、SU-8或AZ5214光刻胶，或LOR聚合物，获得铌酸锂-聚合物双层结构的样品；

(2)将步骤(1)所制备得到的样品在80-200摄氏度下加热1分钟-60分钟；然后直接置于显微镜下观察，能够获得良好表现的铌酸锂晶体畴结构的图像。

由于周期极化的铌酸锂晶体具有较大的矫顽力，其剩余电场和聚合物的相互作用会对聚合物的光学性质产生影响，因而可以通过观察被影响的聚合物来获得铌酸锂晶体电畴结构的信息。

本发明的有益效果在于:

1、采用的样品制备和观察方法简便，同压电力显微镜或磁力显微镜的高昂设备成本和维护成本相比，本发明的方法成本较低；

2、该方法对铌酸锂晶体的破坏作用小，同利用对不同电畴腐蚀速度不同来观察电畴结构的方法相比，本发明方法对铌酸锂晶体基本没有破坏，且聚合物可以轻易通过有机溶剂去除。

附图说明

图1为本发明方法中采用的铌酸锂-聚合物双层结构示意图，1为涂布在样品表面的聚合物，2为所观察的铌酸锂晶体；

图2为周期性极化铌酸锂晶体样品显微图，(a)为涂布聚合物之前样品的显微图，(b)为涂布聚合物并加热之后的样品显微图。

具体实施方式

实施例1：在铌酸锂晶体表面通过旋涂均匀涂布一层2微米厚度的SU-8光刻胶，获得铌酸锂-SU-8光刻胶双层结构；将上述样品在180摄氏度下加热1分钟；将获得的样品置于显微镜下观察畴结构。