吴丙心 王贤洋 王 旭 吴永全

(1.上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室， 上海 200444;2.上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室， 上海 200444;3.上海大学材料科学与工程学院， 上海 200444)

钽酸锂(LiTaO3)单晶具有优异的压电、电光和弹光等性能， 已被广泛应用于声表面波(surface acoustic wave， SAW)器件、体波器件和非线性光学等器件中[1-3].这些器件设计和应用的关键之一就是要求准确的GHz 范围的声学物理常数信息.LiTaO3单晶属于三方晶系的3m 晶类， 具有12 个独立的声学物理常数， 包括6 个弹性常数、4 个压电常数和2 个介电常数.

常用的测量声学物理常数的方法有超声共振频谱技术[4]和布里渊散射技术[5]: 超声共振频谱技术主要测量kHz 到MHz 频率范围内的声学信息[6-8]， 无法满足SAW 器件GHz 工作频率范围的要求; 而布里渊散射技术则弥补了该不足， 已成功应用于体材料[5，9]和薄膜材料[10-11]声学物理常数的测量.

关于LiTaO3单晶的声学物理常数， MHz 频率范围的报道[6-7]较为常见.关于在GHz 频率范围内LiTaO3单晶的声学物理常数， Kuok 等[12]通过布里渊散射的背散射几何设置， 直接引用固体光学常数手册中的折射率作为已知参量， 求得其声学信息; Zhang 等[13]则基于两块实验样品(X-cut 和Y-cut)的布里渊散射谱图， 综合获得了LiTaO3单晶的声学物理常数.本研究首先考虑了折射率会受入射光波长和实际温度的影响[14-15].为提高所测声学物理常数的准确性， 在测量布里渊散射谱图的同时， 原位获得的折射率应该比通过手册查找通用数据更……