[发明专利]一种用于生长钼酸锶晶体的方法

说明书

本发明提供一种用于生长SrMoO₄晶体或者激活离子掺杂SrMoO₄晶体的方法，采用顶部籽晶助熔剂法制备，所用助熔剂为Na ₂MoO₄+B₂O₃或K₂MoO₄+B₂O₃的复合助熔剂。在复合助熔剂体系中，Na₂MoO₄或K₂MoO₄与B₂O₃的摩尔比为4:1，激活离子为Tm³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺、Er³⁺或Pr³⁺。本发明所述的制备SrMoO₄晶体技术方法，可以将SrMoO₄晶体的生长温度降低，同时还可以有效降低熔体体系在生长过程中的挥发性，稳定晶体的生长环境。

技术领域

本发明的内容为一种用于生长SrMoO₄ 晶体或者激活离子掺杂SrMoO₄ 晶体的方法，涉及光电子功能材料技术领域，尤其是涉及制备一种可以作为固体光功能器件的工作介质的人工晶体技术领域。

背景技术

钼酸盐晶体由于有着高密度、良好的热稳定和辐射稳定性、理想的闪烁发光效率，使它们在光致发光装置、固态激光器、光纤、粒子探测等方面应用较多。

碱土金属钼酸盐ReMoO₄（Re=Mg, Sr）是一类重要的光学晶体基质。SrMoO₄是该体系中的重要一员，它属于四方晶系，空间群为I4₁/a，晶胞参数为:a=5.3897Å， c=12.0209Å， z=4。在该晶体中，Sr原子为八配位，Mo原子为四配位。每6个SrO₈多面体通过共用Sr-O多面体的一条边而形成一个Sr₆O₄₂基团相互联系在一起，SrMoO₄的晶体骨架可以看做是这些Sr₆O₄₂基团通过共用氧原子的形式连接而成的笼状结构，MoO₄四面体就填充在这些笼状结构的空隙处。

SrMoO₄为同成分熔化化合物，其融化温度为1460℃。该晶体可以通过提拉法制备，科研工作者利用提拉法制备了SrMoO₄以及掺杂了Tm³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺、Er³⁺和Pr³⁺等激活离子的SrMoO₄晶体。同时，中国专利CN200810070582.5、CN200810070576.X、CN200810070568.5分别公开了制备掺杂Nd³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺离子的SrMoO₄单晶的制备方法，它们采用的都是提拉法。该化合物熔点较高，且原料中的MoO₃饱和蒸汽压较低，在高温下易挥发从而导致原料偏离标准化学计量比，所以通常利用提拉法生长出来的SrMoO₄单晶光学质量有待提高。因此，现有的制备SrMoO₄单晶的方法中存在以下两个问题亟待解决：1，生长温度高；2，熔体在高温下挥发严重。为解决上述两个问题，中国专利CN200710009975.0公布了一种改进的提拉法用于生长SrMoO₄单晶。在该改进的提拉法中，作者引入NaMoO₄ 作为助熔剂，将SrMoO₄单晶的生长温度降低到了1200℃。但是，这种改进的提拉法仍然没有有效降低该晶体的生长温度，同时NaMoO₄ 的加入对减小熔体体系在高温下的挥发性没有实质作用。