本文来源：人工晶体学报
《人工晶体学报》2021年第5期如约而至，本期刊登的特邀综述和部分优秀论文介绍如下，长按识别文章下方二维码可快速获取文章信息，欢迎下载阅读并转发。
第5期封面
01
弛豫铁电单晶的多功能特性及其器件应用
人工晶体学报,2021,50(5):783-802.
作者：罗豪甦，焦杰，陈瑞，朱荣峰，张章，徐嘉林，赵静，王西安，林迪，陈建伟，狄文宁，鲁丽， 朱莉莉
单位：中国科学院上海硅酸盐研究所
摘要：以Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT或PMNT)为代表的弛豫铁电单晶具有远高于常用锆钛酸铅Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)陶瓷的压电性能，引起了基于新一代压电单晶的功能器件研究热潮。本研究团队在国际上率先利用Bridgman方法生长出了大尺寸、高质量PMN-PT等弛豫铁电单晶(d33～2000 pC/N,k33～92%)，并对PMN-PT等弛豫铁电单晶的生长、多层次微观结构和性能调控进行了多方面的研究，发现弛豫铁电单晶不仅具有超高压电性能，还具有突出的热释电性能、电光性能以及与磁致伸缩材料复合形成磁电复合材料的超高磁电耦合性能。本研究团队多年来一直在努力推动弛豫铁电单晶在医用超声换能器、热释电红外探测器、电光器件、磁电型弱磁传感器等各种器件的应用研究。本文主要总结了弛豫铁电单晶的多功能特性，并介绍了本研究团队在弛豫铁电单晶器件应用上的研究结果。
关键词：弛豫铁电单晶；PMN-PT；器件应用；超声换能器；热释电红外探测器；电光器件；弱磁传感器
3英寸PIN-PMN-PT单晶
Mn掺杂PMNT弛豫铁电单晶形成的(Mn2+)Ti''—VO··偶极缺陷有效降低了单晶的介电损耗，使得以热释电红外探测器为代表的弛豫铁电单晶传感器的电学噪声大幅降低，从而极大提高了传感器的灵敏度。
长按识别上方二维码获取PDF全文
02
Cs2HfCl6和Cs2HfCl6∶Tl晶体的生长、光学和闪烁性能研究
人工晶体学报,2021,50(5):803-808.
作者：成双良，任国浩，吴云涛
单位：上海理工大学材料科学与工程学院；中国科学院上海硅酸盐研究所
摘要：本文使用坩埚下降法制备了ø7 mm的未掺杂Cs2HfCl6与Cs2HfCl6∶0.2%Tl(摩尔分数)单晶，对晶体样品进行了物相、杂质含量、光学和闪烁性能的研究。该晶体属于立方晶系，空间群为Fm3m。在荧光和X射线激发下，未掺杂Cs2HfCl6晶体的发光主峰皆为380 nm，对应于自陷激子发光。Cs2HfCl6∶0.2%Tl晶体在荧光和X射线激发下，发射光谱中除了存在380 nm处的自陷激子发光，也存在505 nm处Tl+的sp-s2跃迁发光。Cs2HfCl6和Cs2HfCl6∶0.2%Tl晶体的光输出分别为37000 photons/MeV和36500 photons/MeV，在662 keV处的能量分辨率皆为3.5%。在137Cs源激发下，Cs2HfCl6晶体的闪烁衰减时间为0.37 μs (4.2%)、4.27 μs (78.9%)和12.52 μs (16.9%)，Cs2HfCl6∶0.2%Tl晶体的闪烁衰减时间为0.33 μs (3.5%)、4.09 μs (81.9%)和10.42 μs (14.5%)。
关键词：Cs2HfCl6∶Tl；自陷激子发光；sp-s2跃迁；闪烁晶体；坩埚下降法；能量分辨率
CHC(a)与CHC∶Tl(b)的晶锭和样品照片
长按识别上方二维码获取PDF全文
垒层温度对InGaN量子点/量子阱复合结构内量子效率的影响
人工晶体学报,2021,50(5):809-814.
作者：平晨，贾志刚，董海亮，张爱琴，许并社
单位：太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部重点实验室；太原理工大学轻纺工程学院；陕西科技大学,材料原子·分子科学研究所
摘要：使用金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)方法生长了三个具有不同垒层温度的InGaN/GaN量子阱。由于高密度V型坑的形成，完整的量子阱结构被破坏，转变成了InGaN量子点(quantum dots, QDs)/量子阱(quantum well, QW)复合结构。通过变功率光致发光谱和变温光致发光谱，分析了在不同的垒层温度下量子限制斯塔克效应(quantum confined Stark effect, QCSE)、非辐射复合中心密度和载流子局域化效应的变化。结果表明:在较低的垒层温度下，QCSE较弱，因为在较低的温度下，V型坑的深度较深，应力释放较明显，残余应变较低;非辐射复合中心密度也随着温度的升高而逐渐增大;样品的内量子效率(internal quantum efficiency, IQE)随着垒层生长温度的升高而降低。QCSE的增强和非辐射复合中心密度的增大是垒层生长温度升高时内量子效率下降的主要因素。
关键词：量子点/量子阱复合结构；V型坑；量子限制斯塔克效应；非辐射复合中心；内量子效率；金属有机化学气相沉积
样品S1(a)、S2(b)、S3(c)的3D AFM照片
长按识别上方二维码获取PDF全文
杂质和缺陷对SiC单晶导热性能的影响
人工晶体学报,2021,50(5):816-824.
作者：綦正超，许庭翔，刘学超，王丁
单位：上海理工大学材料科学与工程学院；中国科学院上海硅酸盐研究所
摘要：目前关于SiC单晶室温的导热性能,以及导热特性随温度的变化方面的研究报道还存在较大的差异,有关SiC单晶热导率的研究主要是沿c轴<0001>晶向或者垂直于c轴的某一晶向进行的,无法有效地解释热导率的各向异性。本文研究了4H-SiC和6H-SiC单晶<1-100>,<11-20>,<0001>三个不同晶向上热导率以及其随温度的变化。对SiC单晶切割分别得到沿 <1-100>,<11-20>,<0001>晶向的样品,尺寸为ø12.7 mm×3 mm,利用闪光法对样品测试得到热扩散系数,通过计算获得了SiC单晶不同晶向的热导率数值,采用辉光放电质谱仪(GDMS)和扫描电子显微镜(SEM)进行了杂质和缺陷表征。实验结果表明,SiC晶体<1-100>,<11-20>,<0001>三个晶向的热导率随温度升高而下降,沿<0001>晶向的SiC样品热导率最小;含有较高杂质离子浓度的6H-SiC样品热导率高于4H-SiC样品;缺陷相比杂质对SiC晶体导热性能影响更大,缺陷是SiC热导率具有各向异性的主要原因。
关键词：碳化硅单晶；热导率；杂质；缺陷；晶向；结晶质量
(a)SiC单晶晶向示意图;(b)导热性能测试用SiC单晶样品实物图
长按识别上方二维码获取PDF全文
03
过渡金属离子掺杂Ⅱ-Ⅵ族中红外激光陶瓷研究进展
人工晶体学报,2021,50(5):947-958.
作者：罗永治，余盛全，阴明，康彬
单位：中国工程物理研究院化工材料研究所；成都理工大学信息科学与技术学院(网络安全学院、牛津布鲁克斯学院)
摘要： 2~5 μm中红外激光在民用和军事领域的应用十分广泛。直接泵浦中红外激光增益介质材料是产生中红外激光的主要方式之一,二价过渡金属离子Cr2+或Fe2+掺杂的ZnS或ZnSe (TM2+∶Ⅱ-Ⅵ)材料以其独特的光谱特性成为目前最具发展前景的中红外激光增益材料之一。本文首先归纳了TM2+∶Ⅱ-Ⅵ材料的主要制备技术路线,然后重点介绍了采用激光陶瓷技术制备TM2+∶Ⅱ-Ⅵ材料的研究进展,最后对TM2+∶Ⅱ-Ⅵ陶瓷的原料制备与烧结技术的优化进行了展望。希望以此促进TM2+∶Ⅱ-Ⅵ激光陶瓷材料的发展,为获得高性能的TM2+∶Ⅱ-Ⅵ中红外激光器奠定关键材料基础。
关键词：激光陶瓷；中红外激光；TM2+∶Ⅱ-Ⅵ材料；光谱特性；烧结技术
在750 ℃煅烧的ZnS粉体经不同温度烧结的1.0 mm厚度陶瓷
长按识别上方二维码获取PDF全文
整期目录如下。
免责声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，所有其他媒、网来源均注明出处，如涉及版权问题，请作者第一时间后台联系，我们将协调进行处理，所有来稿文责自负，两江仅作分享平台。转载请注明出处，如原创内容转载需授权，请联系下方微信号。
