导读:本文包含了铌酸锂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铌酸锂晶体,光折变效应,压电效应
铌酸锂论文文献综述
郑大怀,陈靖,王晓杰,陈宗强,姚江宏[1]（2019）在《综合研究性实验题B：基于铌酸锂晶体探究激光与物质的相互作用》一文中研究指出介绍了第5届全国大学生物理实验竞赛综合研究性实验题B的命题背景、实验原理、实验任务及试题答案,并对参赛学生的考试结果进行了评析.综合研究性实验题B为基于铌酸锂晶体探究激光与物质的相互作用,包括2部分:探究激光及铌酸锂晶体的基本性能,探究铌酸锂晶体的光折变效应.该综合研究性实验题突出理论与实验相结合,考察学生知识积累、知识获取、实验设计、实验实施、结果分析的全过程的综合实验能力.(本文来源于《物理实验》期刊2019年11期）
宋凝芳,戴念,宋镜明,刘嘉琪[2]（2019）在《铌酸锂波导质子交换温度控制及折射率分布研究》一文中研究指出针对铌酸锂波导质子交换的精确控制提出了一种预热-反应方法,建立了质子交换温控模型,并对该模型进行了PID控制参数整定和温度波动误差分析,在此基础上研究了质子交换过程中温度波动对H+浓度纵向分布的影响。采用预热-反应方法制作了波导样本,实验测试了其折射率纵向分布,并与传统工艺制作的波导样本测试结果进行对比,验证了所提方法对质子交换精确控制的有效性。实验表明:预热-反应方法折射率分布同理论计算折射率分布结果吻合更好。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年05期）
李清连,孙军,吴婧,张玲,许京军[3]（2019）在《系列铌酸锂晶体在电光调Q激光系统中的激光损伤性能研究》一文中研究指出搭建了一套1064 nm波段的电光调Q激光系统,并对其能量、脉宽、光斑质量等进行了表征。在该激光系统环境中分别测试了扩散法制备的掺杂1mol%氧化镁的近化学计量比铌酸锂(Mg1SLN)晶体、名义纯同成分铌酸锂晶体(CLN)及掺杂5mol%MgO的铌酸锂(Mg_5LN)晶体的激光损伤性能。结果表明,在该调Q激光工作环境下,当波长1064 nm;脉宽为9. 8 ns、频率为1 Hz时,Mg_1SLN晶体、Mg_5LN晶体和CLN晶体多个测试点发生激光损伤时对应的功率密度的平均值分别为1141 MW/cm~2、874 MW/cm~2和651 MW/cm~2。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年09期）
曹艳[4]（2019）在《铌酸锂声表面波气体传感器及其谐振频率的研究》一文中研究指出声表面波即沿着弹性固体表面传播的声波,由于声表面波对外界环境极为敏感,广泛用于各类物理量、化学量的测量。声表面波传感器具有高精度、高灵敏度、数字化、易批量生产、体积小、质量轻、功耗低等优势,且可实现无线无源传感,具有广阔的应用前景。文章分析了声表面波器件的结构和设计要点,完成了铌酸锂压电基底声表面波气体传感器的二维建模,并进行了有限元分析,从电极材料、基底高度的角度给出了参数优化方案,为进一步完成器件设计提供了参考。(本文来源于《电声技术》期刊2019年08期）
帅垚,李宏亮,吴传贵,王韬,张万里[5]（2019）在《单晶铌酸锂薄膜的转移制备技术研究》一文中研究指出以苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)作为键合层,采用离子注入剥离技术制备了Y36切型的单晶铌酸锂薄膜材料。经过对BCB键合层的前烘时间和退火曲线进行系统的研究,克服了由于铌酸锂和BCB之间热膨胀系数不匹配所导致的铌酸锂薄膜开裂问题,获得了高质量的Y36切型单晶铌酸锂薄膜材料。此外,通过在晶圆键合之前预先制备图形化的金属层,获得了带有下电极功能层的单晶铌酸锂薄膜,可应用于薄膜体声波谐振器等具有金属-绝缘层-金属结构的器件。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年07期）
赵丹[6]（2019）在《总剂量效应对铌酸锂电光强度调制器性能影响的研究》一文中研究指出随着人类对于数据的容量及传输速度的要求逐步增大,传统的微波通信已经无法满足人类的需求。而空间光通信基于光信号特有的优势实现了调制速率高、频带宽、不占用频谱资源等优点,被公认为是取代微波通信的下一代通信技术。电光调制器是光通信系统中应用最广泛的光电器件之一,其运行性能的优异直接决定了整个光通信系统的工作状态。而铌酸锂强度调制器作为目前应用最广泛的电光调制器,受制于恶劣的太空环境,其使用寿命和工作稳定性常常成为制约电光调制器的重要因素。随着铌酸锂强度调制器在航天器中的应用不断的增加,逐渐有一些研究人员采用人造辐射源模拟空间辐射环境探究电离总剂量效应对铌酸锂强度调制器的影响。而在众多的地面模拟空间辐射试验中,通常通过较高的剂量率来进行空间辐射环境中的总剂量效应对铌酸锂强度调制器的影响的模拟实验。基于以上讨论,本文从理论研究和实验验证两方面出发,研究了空间辐射总剂量效应对铌酸锂强度调制器的辐照损伤。主要完成了以下的这几个方面的研究工作:首先,本文对空间环境中的各种辐射效应进行了深入的探讨与分析,并与地面的辐射模拟实验做对比。挑选出与空间辐射最相近的辐射剂量率,并且通过时间累积研究辐射总剂量效应对铌酸锂电光强度调制器的影响。从理论上分析了总剂量辐射效应对铌酸锂强度调制器的影响机制,通过对铌酸锂晶体的折射率受辐射影响进一步从理论上预测了铌酸锂强度调制器的半波电压受辐射总剂量效应影响的规律。并且从辐射效应中的电离效应对铌酸锂晶体的影响,推测出辐射总剂量效应对铌酸锂强度调制器的插入损耗和消光比的影响机制。开展了铌酸锂强度调制器的地面模拟空间辐射实验,所用辐射剂量率为10mrad s~(-1)进行了为期30天的辐射实验,总剂量超过20 krad。并在此过程中利用了辐射总剂量的时间累积特性,得出了其半波电压、插入损耗和消光比受辐射总剂量效应影响的曲线,并且与理论模型进行了对比分析;论文补充完善了辐射效应对铌酸锂等电光晶体的影响机理,并且结合其所制作器件工程参数进行了分析,然后通过地面模拟辐射实验与所得到的结论相印证。针对目前研究中对于铌酸锂等晶体所制作的电光器件的辐射研究的空白,具有一定的的参考价值。本文的研究成果将对今后各类其他电光晶体的辐射效应研究提供了一定的参考依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
葛颖[7]（2019）在《基于铌酸锂波导的偏振分析仪》一文中研究指出光信号是除电信号之外又一重要信息传播载体,在量子通信、量子计算中也发挥了十分重要的作用。与传统通信方式与计算方式相比,量子通信以及量子计算都有自己突出的优势,例如安全、高效等等。因此,偏振纠缠态光子对的产生和测量分析技术十分重要,需要对其着重研究,进而推动量子通信以及量子计算等技术的发展。本论文主要提出了利用钛(Ti)扩散的铌酸锂(LiNbO_3)波导对光的偏振态进行分析的一种方法,将偏振旋转和偏振滤波器件集成在同一块铌酸锂衬底上,利用调节所施加电压实现对偏振态的测量与控制。偏振旋转部分利用铌酸锂晶体的电光效应在x切,z向传播的Ti扩散铌酸锂晶体的y方向添加叁个电极,然后通过施加其上的电压,使折射率椭球发生变形,铌酸锂晶体的光轴发生旋转,进而使输入光的偏振态发生改变,完成对输入光的偏振态的控制。偏振滤波部分是利用空间表面等离子体效应进行设计的。横磁(Transverse Magnetic,TM)模与金属表面等离子振荡相互耦合产生转换为表面等离子体激元模式被局限在波导与金属交界面附近极小的一段区域内,从而只保留横电(Transverse Electric,TE)模一种模式。这一部分器件结构相当简单且具有相当高的集成度。与测量光的偏振态传统方法相比,该铌酸锂波导具有明显的优势,比起在自由空间传输,对光路进行调节所发生的损耗以及波导内部损耗相当的小,还具有集成度高,体积小、可靠性高等优点。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
刘德博[8]（2019）在《基于铌酸锂晶体参量过程提升太赫兹波输出效率研究》一文中研究指出太赫兹(THz)波在穿透成像、物质鉴别、高速率通信等方面都有着重要应用前景。基于晶体参量过程的太赫兹波参量振荡器(TPO)可以在室温下运转输出宽带连续可调谐,时间和空间相干性好的THz波,具有广泛应用前景,但目前THz参量源的输出效率比较低。本文利用硅棱镜耦合出射式(Si-TPO)和垂直浅表面耦合出射式(SE-TPO)两种方式,进行TPO实验研究,探索提升THz波输出效率的实验方案。首先,本文理论分析受激电磁耦子散射(SPS)产生THz波的基本理论,然后由铌酸锂晶体的一些参数,得到了其色散特性及吸收特性曲线以及在泵浦光为1064 nm时的相位匹配关系,然后对Si-TPO进行仿真,确定实验的基本参数。搭建Si-TPO实验装置,实验研究其基本输出特性,得到了其角度调谐曲线,并实现了THz波的可调谐输出,实验测得THz波的频率调谐范围是0.7~2.4 THz,THz波频率为1.2 THz附近,THz波输出最大,在泵浦光能量为14 mJ时,即泵浦光功率密度为255 MW/cm~2,THz波的输出为474 nJ,能量转化效率为3.39×10~(-5)。对泵浦光进行切割,发现泵浦光y在方向的尺寸为1 mm左右时,THz波的输出效率更高,最终对光斑进行优化,将泵浦光斑直径为2 mm光斑的y方向尺寸限制成1 mm,与直径为2 mm光斑相比,调谐范围增大,输出能量也有所提升,与直径1mm光斑相比,输出能量提升了1.9倍。搭建SE-TPO实验装置,对其基本输出特性进行实验研究,得到其角度调谐曲线,并实现了THz波的可调谐输出,实验测得THz波的频率调谐范围是1.47~2.37THz,THz波频率为1.8 THz附近获得最大输出,在泵浦光能量为25 mJ时,泵浦光功率密度为114 MW/cm~2,THz波的输出能量为23 nJ,转化效率为0.91×10~(-6)。研究不同直径光斑及不同泵浦功率密度对输出THz波的影响,在光斑直径为2.5mm,泵浦能量为42 mJ,获得THz波的输出为66 nJ,采用两点输出SE-TPO,使泵浦光与Stokes光在晶体内全反射两次,THz波能够从两个全反射位置输出,最终获得两束THz波的总输出为109 nJ,输出能量及效率相对于梯形晶体提升了1.65倍。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
王羿文[9]（2019）在《铌酸锂单晶薄膜上加载条型波导和集成光学器件的研究》一文中研究指出铌酸锂晶体是一种人工合成多功能材料,它具有优良的电光、声光、非线性光学特性,在可见光和近红外波段都具有较高的透过率,被广泛应用于集成光学领域。近年来,通过离子注入和直接键合方式制备的绝缘体上的铌酸锂单晶薄膜(lithium niobate on insulator,LNOI)引起了人们极大的兴趣。由于铌酸锂和二氧化硅之间的高折射率差,基于LNOI材料制备的光子器件在集成度和器件性能上都得到了很大的提升。以LNOI为平台实现多器件集成已成为可能。目前已经报道了一系列光学器件,例如光波导、调制器、光频梳、非线性光学器件等。光波导是集成光学中的基础光学元件,是光信号传输的通道,也是多种复杂光学器件的主要结构之一。加载条型波导是LNOI上光波导的一种重要类型。它通过在LNOI表面覆盖一层加载条材料来实现对光的限制作用。加载条材料的选取是十分灵活的,只要折射率大于1,就可以形成波导。加载条型波导可以实现铌酸锂与其他材料的异质集成,将两种材料的优良特性结合起来。本论文研究了LNOI结构与非晶硅和二氧化硅材料的异质集成,为后续电光结合、高效、高集成度的集成光学器件的研究探索了道路。二阶光学非线性在倍频、参数下转换、光学参数振荡器/放大器等方面发挥着重要的作用。这使得它在光源、光通讯、量子光学领域都具有广泛应用。为了实现高效的频率转换,例如二次谐波产生,需要满足相位匹配或准相位匹配条件。一般用铌酸锂的周期性极化反转来实现准相位匹配。近几年来,人们已经实现了周期性极化铌酸锂薄膜,并且实现了高效的波长转换。利用波导的色散进行相位匹配是实现有效波长转换的另一个方法。它比准相位匹配更简单灵活,通过调节器件尺寸使基频光和倍频光的模式具有相同的相速度,就可以实现有效的波长转换,本论文研究了铌酸锂单晶薄膜波导的相位匹配。光电探测器可以把光信号转换为电信号,实现光信号的电学探测,将光电探测器集成在LNOI上,对实现LNOI片上(on-chip)的全功能光芯片具有重要的意义。但是铌酸锂是一种宽禁带绝缘体,很难直接制备成光电探测器,通过异质集成将具有光电转换性能的材料沉积在铌酸锂表面可以解决这一问题。本论文将半导体材料硅沉积在LNOI上实现了集成的光电探测器。本论文主要研究内容包括叁部分:1.基于LNOI的几种类型波导的模拟分析及加载条型光波导的制备和研究。2.基于LNOI的波长转换器件的制备与研究。3.LNOI上光电探测器的集成与研究。主要结果如下:1.基于LNOI的光波导的理论模拟通过全矢量有限差分方法设计并模拟了LNOI上几种不同类型的波导,包括刻蚀、质子交换和加载条型光波导。系统地研究并比较了波导的单模条件、光功率分布以及波导的弯曲损耗。模拟发现,对于质子交换波导,质子交换深度对铌酸锂层中光功率分布的影响可以忽略不计。对于加载条型波导,铌酸锂层中准TE和准TM模式的光功率分布和加载条材料的厚度相关。弯曲损耗都随着弯曲半径的增加而减小。当准TM模式的有效折射率低于周围平面波导TE模式的有效折射率时,准TM模式中的损耗有一部分来自电场的泄漏。铌酸锂脊型波导在一个相对较小的弯曲半径下(20 μm左右)就能获得低的弯曲损耗。这些结果对于研制波导结构,优化和制备高集成度的集成光学元件具有指导作用。2.基于LNOI的非晶硅加载条型波导的研究硅是微电子学中最重要的基础材料,在集成光学方面也有重要的应用,并且加工技术非常成熟。将硅和铌酸锂单晶薄膜进行异质集成,能把硅优秀的电学特性、成熟的微加工工艺和铌酸锂优秀的光学特性结合起来。我们用等离子体化学气相沉积(plasma enchanced chemical vapor doposition,PECVD)的方法在LNOI表面沉积了一层非晶硅薄膜,然后用刻蚀的方法制备了波导宽度为2-7 μm的非晶硅加载条型光波导。波导在空气中经300℃退火1h后可以观察到光传输。2 μm宽的波导在准TM和准TE模式下的损耗分别为20 dB/cm和42 dB/cm。退火前后非晶硅薄膜的表面粗糙度分别为1.04 nm和0.35 nm。通过高分辨透射电子显微镜(High-resolution transmission electron microscope,HRTEM)可以观察到清晰的界面,且退火前后硅薄膜均为非晶结构。引起波导损耗的主要原因为非晶硅薄膜内部缺陷和表面悬空键的吸收。由于氢能够填补材料内部的点缺陷和表面悬键,减小薄膜对光的吸收,所以我们用含氢气的PECVD进行了非晶硅薄膜的沉积。研究了制备条件,包括衬底温度、射频功率、硅烷浓度和反应气压等对薄膜吸收损耗的影响,并且制备了 LNOI上的非晶硅加载条型波导。波导宽度为2μm时,准TE和准TM模式下的损耗分别为6 dB/cm和5.5 dB/cm。磁控溅射是沉积非晶硅薄膜的另一种方法。我们对溅射功率、样品与靶之间距离对薄膜吸收损耗的影响做了简要分析。利用磁控溅射法在铌酸锂薄膜上制备了非晶硅薄膜,利用端面耦合,研究了薄膜的光学性能。在LNOI上制备了宽度为4-7 μm的非晶硅加载条型波导。发现用磁控溅射沉积的非晶硅薄膜中点缺陷和悬空键造成的光学吸收主要在1550 nm波段。所以对另一通讯波段,即1310 nm波段时硅薄膜的光学特性进行了研究。制备了加载条型波导,测得对于4 μm宽的波导,其准TE和准TM模式的传输损耗分别为11 dB/cm和10 dB/cm。3.基于LNOI的二氧化硅加载条型波导的研究二氧化硅是平面光波导(planar lightwave circuit,PLC)技术中最重要、最常用的材料之一,透过率高且易于制备。二氧化硅加载条型波导是实现铌酸锂和二氧化硅PLC结合的一个基础研究。我们用磁控溅射的方法在LNOI表面沉积了一层二氧化硅薄膜,并对薄膜进行了表面形貌测量和基本成分分析。通过反剥工艺制备了2-5 μm宽的加载条型波导。对于2 μm宽的波导,准TE和准TM模式的传输损耗分别为0.2 dB/cm和0.8 dB/cm。该研究为制备LNOI平台上加载条型器件提供了一种新的材料。二氧化硅和铌酸锂的结合为更先进的光子集成器件和电路的发展提供了新思路。4.LNOI上Y分支器的制备与研究Y分支器是一种可以将光分束或结合的基础集成光学元件,是Mach-Zehnder调制器、光纤陀螺、波分复用系统等器件的重要组成部分。基于二氧化硅加载条型波导,我们在LNOI上制备了Y分支器,测得了光强分布,弯曲半径为700 μm、波导宽度为4 μm的Y分支波导在1550 nm波长附近的透过率为70%-80%,分光比接近1:1。5.基于LNOI的波长转换器件的制备与研究在LNOI上用质子交换波导实现了二次谐波产生。通过模式相位匹配实现了具有相同极化方向的基频光和倍频光的相互作用,充分利用了锯酸锂中最大的二阶非线性系数d33,并且利用质子交换的手段调制了铌酸锂薄膜中χ(2)的分布,这些措施使得相互作用的模式之间的重迭积分得到了显着提高。我们研究了不同波导宽度和薄膜厚度下的相位匹配条件,其理论转换效率为58%W-1 cm-2,并通过实验制备了相应波导,其转换效率为48%W-1 cm-2。6.LNOI与光电探测器的集成与研究光电探测器是LNOI集成光学平台的一个重要组成器件。我们通过异质集成非晶硅薄膜的方式在LNOI上实现了光电探测器的制备,通过垂直入射的方式探测了光电探测器暗电流、响应度和响应时间。最高响应度为1.35 A/W。我们分别在波长为520 nm和650 nm下探测了器件的开关特性。并通过端面入射的方式实现了LNOI平面波导上光电探测器的制备,研究了探测器的开关特性,光电流与入射光功率的关系。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-30）
范永军[10]（2019）在《钒铈共掺杂铌酸锂晶体中的极化子及电荷迁移机制研究》一文中研究指出铌酸锂是一种传统的多功能效应晶体材料,具有优异的压电、铁电、电光、声光及光折变等特性,在压电传感器、激光调制器、表面声波器件等方面得到广泛应用,成为少数经久不衰并不断开发新功能特性和应用领域的重要材料。光致吸收性质是铌酸锂晶体重要的光电特性之一,光致吸收是指激发光入射到晶体上,将陷阱能级上的电子或空穴载流子激发到导带,这些被激发的电子或空穴载流子落到能级上会造成准稳态能级上可以被激发的电子或空穴数目增加,从宏观上导致了某个波段吸收系数的增加。由于极化子是载流子迁移的载体,光致吸收现象通常与晶体中的极化子性质密切相关。同成分铌酸锂晶体中存在多种本征极化子,如铌自由小极化子、反位铌(NbLi)束缚小极化子和双极化子等多种电子极化子。变价金属离子掺杂进入铌酸锂晶格后,通常也能够捕获载流子形成极化子。这些极化子在捕获电子或者空穴的同时伴随较大的晶格畸变,并在带隙中引入陷阱能级。同时,外部掺杂极化子与本征极化子发生相互作用,能够影响带隙中陷阱能级的分布和载流子的迁移过程,进而影响晶体的光致吸收性质。因此,深刻理解电荷被极化子束缚和跃迁的行为以及电荷在陷阱能级之间的跃迁和迁移过程,对于深入了解晶体的光致吸收特性本质是非常重要的,对发展铌酸锂晶体诸多应用具有非常重要的意义。通常情况下,铌酸锂晶体中的外部掺杂极化子多为低价态掺杂离子,如Fe,而高价态金属离子掺杂引起的极化子行为研究则较少。高价态金属离子通常具有多种可变价态,更容易捕获多个电子形成电子极化子,且电子占据轨道的形式和能量也易发生变化,从而产生有趣的光学性质。钒(V)与Nb均为第五副族过渡金属,+5价,其掺杂进入铌酸锂晶格后和本征反位铌NbLi相比,是否具有类似的晶格占位、电子结构、极化子行为等,引起了我们的研究兴趣,是本论文研究的内容之一。此外,铈(Ce)可以与多种过渡金属离子实现共掺,在铌酸锂带隙中引入深浅不一的陷阱能级,这对于调控晶体对不同波长光的吸收和由此导致的电子的跃迁和迁移是非常重要的。因此,我们围绕钒、铈单掺杂和共掺杂铌酸锂晶体中的极化子以及电荷迁移机制开展研究,探讨其在带隙中引入的陷阱能级之间的深浅关系,获得极化子对电子的束缚行为,以及外部掺杂极化子与本征极化子的相互作用机理,进而分析电荷在钒铈掺杂铌酸锂晶体中的迁移机制,这将有助于理解掺杂LiNbO3晶体光学性质的来源。本论文基于第一性原理方法,针对钒、铈单掺杂以及二者共掺杂开展了系统的理论研究工作,研究它们在带隙中引入的陷阱能级性质、极化子的存在形式、结构及其捕获载流子的行为,探讨钒、铈掺杂对铌酸锂晶体光学性质的影响,揭示钒、铈掺杂铌酸锂晶体的电荷迁移机制。主要研究内容及结果如下:第一章绪论部分,主要介绍本论文的研究背景和意义。首先介绍了掺杂LiNb03晶体的应用研究进展和意义,然后详细阐述了LiNb03晶体中极化子以及电荷迁移的研究意义及现状,最后阐明本论文的选题意义和研究思路。第二章理论研究方法部分,详细介绍了密度泛函理论的基本原理、交换相关泛函及自洽场计算流程,并在此基础上介绍了本论文计算所使用的VASP量化软件包。第叁章,采用密度泛函理论研究了钒单掺杂铌酸锂的极化子行为,详细探讨了钒掺入铌酸锂中的稳定存在形式、弛豫结构、载流子捕获行为、在带隙中引入的陷阱能级特征等。研究表明,由于晶体中含有大量本征缺陷锂空位(VacLi),费米能级位于价带顶附近,当钒掺杂进入同成分铌酸锂晶体中时优先占据锂格点,形成钒取代锂(VLi)缺陷,并以+4价稳定存在,随着锂空位浓度降低,费米能级向带隙中间移动,+4价VLi缺陷能够同时捕获两个电子形成+2价缺陷,产生负U效应,同时钒开始占据铌格点形成钒取代铌(VNb)缺陷,并以中性态稳定存在;而当V掺杂进入SLN晶体中时,费米能级位于带隙中间,随着V掺杂浓度的增加,费米能级会向导带底方向移动,此时钒能够占据铌格点,并捕获电子发生从0价到-2价的缺陷价态转变。VLi缺陷捕获的两个电子均局域在VLi缺陷中心周围,只引起了最近邻氧八面体的膨胀,是典型的束缚小极化子,VLi继续捕获两个电子,形成中性VLi缺陷时也观察到了类似的束缚小极化子行为。与本征NbLi双极化子相比,由于小极化子的电子束缚能力相对较弱,被束缚的电子更易激发,进而导致电子—空穴复合所需的时间较短,因此对光的响应时间也较短,这与实验上观测到的现象是一致的,从而从微观角度为LiNbO3晶体的实际应用提供理论依据。第四章,进一步研究了钒与本征缺陷反位铌NbLi和锂空位VacLi的相互作用。研究表明,当VLi和NbLi共存于铌酸锂晶格中时,电子首先会被VLi小极化子束缚,分布于VLi和沿非极化方向近邻的Nb离子周围形成束缚双极化子;进一步捕获电子后,VLi与极化方向和非极化方向近邻的Nb离子均产生相互作用,并且均观察到双极化子行为。由此得出,VLi对电子的捕获能力要强于本征缺陷NbLi。此外,VLi极化子在CLN和SLN晶体中的存在形式是不同的,不同的极化子带来了陷阱能级深浅的变化以及电子束缚能力强弱的不同。由于电子从VLi小极化子转移到NbLi双极化子需要的时间较长,因此,V在SLN晶体中掺杂会具有更短的响应时间。在此基础上,我们进一步研究了钒与本征缺陷相互作用形成缺陷团簇的结构和性质。依据实验报道,我们构建了VLi4++NbLi4++8VacLi-、VLi4++4VacLi-VLi4++VNb0+4VacLi-叁种电中性的缺陷团簇模型,以体现钒掺杂浓度从低到高的变化。通过构建一系列可能的团簇构型并进行形成能的研究,最终得到了最稳定的团簇结构,缺陷团簇尺寸约2 nm,仍然保持C3对称性。电子结构分析表明,形成缺陷团簇对钒陷阱能级的影响很小,但是对导带底电子态贡献影响很大,尤其是对包含有NbLi和VNb的缺陷团簇而言,会在导带底引入d电子态,从而引起电子跃迁和光学性质的变化。第五章,研究了铈在铌酸锂晶体中的掺杂行为以及钒铈共掺杂铌酸锂的电荷迁移机制,系统分析了掺杂的晶体结构变化、载流子捕获行为、在带隙中引入的陷阱能级等。研究发现,铈优先取代锂格点并以+3价稳定存在,+3价CeLi缺陷能够捕获一个电子形成+2价缺陷,同时伴随着铈占据铌格点,形成-1价缺陷。CeLi3+在带隙中引入的缺陷能级主要由Ce的4f轨道贡献,属于浅能级,捕获一个电子后形成束缚小极化子。当VLi和CeLi共存于铌酸锂晶格中时,二者相互排斥,趋向分离,捕获两个电子后,电子主要局域在VLi缺陷中心周围,以小极化子的形式存在。与V单掺杂相比,钒铈共掺均取代Li位点时,VLi在带隙中引入深能级,CeLi引入浅能级,在两种不同能量的光辐照下,能量较高的光可以激发深能级的电子跃迁到导带或者浅能级,浅能级的电子在能量较低的光的作用下也可以被激发跃迁到导带;在导带中迁移的电子最终被深陷阱中心所捕获,进而引起电子跃迁和光学性质的变化。当VLi和CeNb共存时,同样在带隙中引入深浅不一的陷阱能级,CeNb的弛豫导致VLi陷阱能级向导带方向移动,并且Ce的能级变浅,进而引起的光吸收和电子跃迁与占据Li格点的情况有所差异。最后,综合考虑钒、铈掺杂以及本征缺陷在带隙中引入的缺陷能级,我们对电荷在钒铈共掺杂LiNbO3晶体中的电荷迁移机制进行了详细的分析讨论。第六章,总结归纳本论文的主要结论和创新点,并对下一步拟开展的工作进行了展望。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-30）
铌酸锂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对铌酸锂波导质子交换的精确控制提出了一种预热-反应方法,建立了质子交换温控模型,并对该模型进行了PID控制参数整定和温度波动误差分析,在此基础上研究了质子交换过程中温度波动对H+浓度纵向分布的影响。采用预热-反应方法制作了波导样本,实验测试了其折射率纵向分布,并与传统工艺制作的波导样本测试结果进行对比,验证了所提方法对质子交换精确控制的有效性。实验表明:预热-反应方法折射率分布同理论计算折射率分布结果吻合更好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
铌酸锂论文参考文献
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