研究目的
从缺陷化学角度研究共掺La3+缓冲剂对Nd3+:CaNb2O6中基础拉曼散射与自激励拉曼散射激光性能的改善作用。
研究成果
采用提拉法生长了Nd3?:CaNb?O?和Nd3?:La3?:CaNb?O?单晶。在Nd3?:CaNb?O?中某些能量学优选的缺陷构型里，Nd3?间距接近~5 ?——这是稀土三价激活离子相互作用的典型临界距离。相同几何构型下Ebind(Nd3?,Nd3?)与对应Ebind(Nd3?,La3?)的微小差异表明，La3?离子可置换Nd3?二聚体中的Nd3?并在Nd3?:La3?:CaNb?O?中起缓冲作用。Nd3?:La3?:CaNb?O?更长的荧光寿命和更高的荧光强度证实，缓冲剂La3?离子能有效抑制Nd3?聚集（与预期一致）。得益于La3?缓冲剂的引入，在Nd3?:La3?:CaNb?O?晶体中实现了约2.6 W基频激光（斜率效率36.5%）及约310 mW自受激拉曼散射激光（转换效率8.3%，斜率效率9.5%）。
研究不足
论文中未明确提及实验的技术和应用限制，以及潜在的优化领域。
1：实验设计与方法选择：
采用提拉法生长了Nd3?:CaNb?O?和Nd3?:La3?:CaNb?O?单晶?；诓６骶Ц衲Ｐ?，通过通用晶格程序(GULP)对RE3?(RE3?=Nd3?, La3?)离子掺杂CaNb?O?晶体进行了原子尺度计算机模拟，该模拟基于能量最小化原理。
2：样品选择与数据来源：
采用固相反应法合成了1 at.% Nd3?:CaNb?O?和1 at.% Nd3?:1 at.% La3?:CaNb?O?原料。
3：实验设备与材料清单：
所用化学试剂CaCO?、Nb?O?、Nd?O?和La?O?纯度均为99.99%。晶体在含1%氧气的氮气氛围中，沿c轴方向于铱坩埚内生长。
4：99%。晶体在含1%氧气的氮气氛围中，沿c轴方向于铱坩埚内生长。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：生长过程中提拉速率为1-2 mm/h，旋转速率为5-15 rpm。生长完成后以20-40°C/h速率冷却至室温。将生长所得单晶置于退火炉中空气氛围退火，以消除生长过程中形成的氧缺陷和应力。
5：数据分析方法：
研究了Nd3?:CaNb?O?和Nd3?:La3?:CaNb?O?的荧光特性，在Nd3?:La3?:CaNb?O?中实现了高效基频和自受激拉曼散射激光输出。
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