铌酸锂的耄耋之路:历史与若干进展
2021-08-23高博锋任梦昕郑大怀孔勇发许京军
人工晶体学报 2021年7期
高博锋,任梦昕,郑大怀,兀 伟,蔡 卫,孙 军,孔勇发,许京军
(南开大学物理科学学院&泰达应用物理研究院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,天津 300071)
0 引 言
铌酸锂是一种性能优异的光电晶体[1-3],是目前发现的居里温度最高(1 210 ℃)的铁电体。在铁电相中,其晶格正负电荷中心分离,表现出很强的自发极化(室温时约0.70 C/m2)。晶格点群对称性决定了铁电体可自发地具有热释电、压电、电光、双折射、光生伏打、二阶倍频等丰富的光电特性;同时铌酸锂极宽的带隙(~4 eV),使其在可见光至中红外波段(0.4~5 μm)表现出极低的光吸收损耗;另外铌酸锂物理化学性质稳定,能够较为容易地生长高质量大尺寸单晶;铌酸锂具有丰富的缺陷结构,其性能可以通过晶体组分、元素掺杂、价态控制等手段进行有效调控。以上特点使得铌酸锂成为光电领域的全能晶体,被广泛用于声表面波滤波器、电光调Q开关、光学频率变换器、太赫兹波导等多种光电器件的制备中[4-7]。近年来微纳技术快速发展,微纳尺度表现出的局域效应及其产生的新物理、新效应,为新型铌酸锂光电器件的研发带来了新的发展机遇。目前人们已经在铌酸锂纳米薄膜制备、集成光子电路、超构表面等方面的研究取得突破,为铌酸锂微纳光子学及器件的新应用奠定了基础[8-10]。
本文将从铌酸锂的发展历史、研究现状以及未来展望三个方面进行介绍。
1 历 史
铌酸锂的研究已经接近100年。1928年,正在挪威奥斯陆大学攻读博士学位的矿物学家Zachariasian,在其博士毕业论文《倍半氧化物和化合物ABO3的晶体结构研究》中对铌酸锂结构特性开展初步研究[11]。……
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