[发明专利]一种高温相硼硅酸镧晶体的生长方法及应用

说明书

本发明公开了一种高温相硼硅酸镧晶体的生长方法，高温相硼硅酸镧晶体为β‑La_1‑yLn_yBSiO₅晶体，其采用高温助熔剂法制备，所用复合助熔剂体系为：(La_1‑yLn_y)BO₃‑LiMoO₄‑SiO₂‑B₂O₃，体系中(La_1‑yLn_y)BO₃、LiMoO₄、SiO₂和B₂O₃的摩尔百分比分别为x₁、x₂、x₃、x₄，其中，0x₁0.3，0.7≤x₂1，0x₃0.3，x₁+x₂+x₃＝1，x₁:x₄＝2:1～4:1。本发明解决了因相变导致β‑LaBSiO₅晶体生长困难的问题，该晶体在退火过程中不发生相变，在室温可稳定存在，是一种光功能材料，在激光、太赫兹等领域有广泛用途。

技术领域

本发明涉及光电功能材料领域，具体涉及一种高温相硼硅酸镧晶体的生长方法应用。

背景技术

LaBSiO₅是一种新型稀土基复合盐光功能晶体，兼具硼酸盐和硅酸盐的结构特性，在铁电、压电、非线性和激光等领域具有潜在研究价值。高温相LaBSiO₅室温下不稳定，在退火至412K时经历由高温相(β-LaBSiO₅)到低温相(α-LaBSiO₅)的转变，该过程伴随剧烈的应力释放，导致大尺寸高温相LaBSiO₅单晶生长困难，严重限制了对该晶体的基础研究和性能开发。

Leonyuk等人以K₂Mo₃O₁₀-KF为助熔剂生长了最大尺寸为2mm的LaBSiO₅晶体，该助熔剂体系有毒。Li等人首次探索了一种无毒的复合助熔剂体系LaBO₃-Li₂MoO₄-SiO₂，并生长了尺寸为12×10×8mm³的LaBSiO₅单晶，但由于相变，该晶体在室温下无法维持理想单晶形貌，晶体质量差易开裂。Shang等人以Li₂MoO₄为助熔剂生长得到毫米级LaBSiO₅单晶并系统研究了其非线性光学效应和铁电效应。综上所述，LaBSiO₅晶体目前存在的问题是：(1)晶体尺寸过小；(2)由于相变问题，难以获得高温相。这些问题使LaBSiO₅晶体在宏观性能开发及其在光电器件领域的应用研究上具有局限性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高温相硼硅酸镧晶体的生长方法。

本发明采用以下技术方案：