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在不同化学组成的铌酸锂晶体中，通过不同性质的非平衡过程形成有序缺陷结构
摘要： 铌酸锂晶体中已形成有序缺陷结构。该现象源于不同性质的非平衡过程：光致散射、激光烧蚀以及机械应力释放过程中产生的裂纹。此类结构的形态取决于作用于晶体的作用性质与能量强度。光致散射过程中会出现具有不同折射率变化的激光诱导缺陷密度的同心区域；激光烧蚀时，由于脉冲激光辐射下的局部畴反转，在异号宏观畴中会形成微畴同心簇；机械应力致裂时，主宏观裂纹附近会产生具有分形结构的微裂纹群。因此，有序缺陷结构的出现不仅局限于激光辐射、机械应力等直接作用的局部区域，还会扩展至晶体周边一定体积范围内。
关键词： 掺杂、激光烧蚀、铌酸锂、机械应力、缺陷结构、光折变效应
更新于2025-11-21 11:24:58
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纳米结构铌酸锂上的法诺共振实现高效可调谐二次谐波产生
摘要： 二次谐波产生（SHG）是光学集成电路、非线性显微镜、激光器等应用中的重要非线性过程。由于纳米结构中典型的非线性转换效率仅为10^-5量级，其提升仍面临诸多挑战。本文从理论上展示了一种由铌酸锂（LN）条和LN圆盘构成的周期性结构，该结构基于纳米级（约300纳米）薄膜平台，可实现高效SHG。通过打破结构对称性，我们获得了品质因数高达2350的法诺共振及四十二倍的强光学场增强效应，从而实现了高达3.165×10^-4的转换效率。除产生强二次谐波信号外，研究还证明：仅需在纳米结构LN的平面电极配置上施加0.444V电压，即可在保持较高转换效率的同时，将SH波长调谐范围控制在1纳米内。这种具有高非线性转换效率的结构有望应用于单分子荧光成像、高分辨率非线性显微镜及有源紧凑型光学器件。
关键词： 谐波产生与混频、铌酸锂、法诺共振
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 基于铌酸锂衬底采用低声速瑞利表面波的无SH型杂散响应TC-SAW谐振器
摘要： 本文描述了低声速（LAV）瑞利型声表面波（SAW）结构中由剪切水平（SH）型SAW器件引发的伪共振行为。众所周知，在铌酸锂（LN）衬底上，SH型SAW或瑞利型SAW器件会出现在主谐振峰附近，从而对器件特性产生各种不良影响。然而这些现象在实际应用中往往不可忽略。为探究该问题的解决方案，我们通过理论与实验研究了LN衬底上低声速（LAV）瑞利型SAW结构中SH型SAW谐振的变化情况——这是一种结合高性能温度补偿（TC）SAW器件（TC-SAW）技术的新LAV-SAW结构。研究结果表明：即使改变各类参数，SH型SAW仍可近乎消除。此外，采用该新技术还能实现尺寸极小且具备温度补偿功能的SAW器件。
关键词： 温度补偿、声表面波（SAW）、瑞利型声表面波（Rayleigh-type SAW）、声速、铌酸锂（LiNbO3）、SH型声表面波（SH-type SAW）
更新于2025-09-23 15:22:29
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缺陷对纯及掺杂铌酸锂自发极化的影响：第一性原理计算
摘要： 大量研究表明，铌酸锂（LN）的内在缺陷主导着其物理特性。在富铌环境中，由铌反位缺陷与四个锂空位构成的结构被认为是最稳定的构型?；诿芏确汉砺郏―FT），我们探究了LN中四个锂空位的具体排布方式。结果显示：在纯LN中，最稳定结构包含两个作为铌反位第一近邻的锂空位与两个作为第二近邻的锂空位；在掺杂LN中也发现了类似的稳定结构。我们发现缺陷偶极矩对晶体极化并无直接贡献，自发极化更可能源于晶格畸变——该结论在掺杂Mg2?、Sc3?和Zr??的LN缺陷结构中得到验证。这一发现为缺陷团簇与晶体极化之间的关系提供了新认知。
关键词： 缺陷，铌酸锂，偶极矩，自发极化
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 热释电材料LiTaO?与LiNbO?的电学特性及其与电子和X射线能量关联的研究
摘要： 通过利用热释电效应产生X射线，研究了热释电钽酸锂（LiTaO3）和铌酸锂（LiNbO3）的电学特性，并将其与可获得的X射线能量进行了对比。测量了不同尺寸晶体的电容并计算了相应的介电常数。真空装置使得能够在可变压力下关联最大X射线能量。所呈现的结果提供了基础材料特性的概述及其对产生的电位差的影响。
关键词： 铌酸锂，热释电晶体，真空电子源，X射线谱，介电常数，X射线能量，电子加速，电子发射，电容，钽酸锂
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 矩形热释电晶体发射电子的自聚焦：优化X射线强度的几何条件研究
摘要： 诸如LiTaO3或LiNbO3的压电晶体为产生高能高强度X射线提供了可能。这些压电X射线源因其独特优势可应用于XRF领域。本报告系统研究了这些晶体的特性行为以实现X射线强度优化，并进一步探究了矩形压电晶体发射电子的聚焦问题。
关键词： 铌酸锂，热释电晶体，真空电子源，X射线强度，X射线光谱，聚焦，电子加速，电子发射，钽酸锂
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于增强铌酸锂中光机械耦合的混合等离子体-声子腔设计
摘要： 在铌酸锂（LN）声子晶体（Phncs）中提出了一种可实现高真空耦合率的混合等离激元-声子腔设计方案，该晶体通过打孔并涂覆薄银膜制成。通过优化几何结构，显著增强了金属/绝缘体产生的等离激元模式与声子带隙效应约束的声子模式之间的光机相互作用?；谟邢拊ǎ‵EM）的数值结果表明，在这种混合设计中，主要由移动边界效应贡献的高真空耦合率达到10^6 Hz量级，比传统光子声子晶体设计中弹光效应贡献的耦合率高出约一到两个数量级。研究结果揭示了真空耦合率如何依赖于缺陷空气孔半径、银层厚度及LN层等几何参数。这种同时实现强约束与耦合的混合设计，加上对折射率无限制、芯片集成压电材料与金属等其他优势，适用于非侵入式生物传感、用于药物释放的光机可调谐等离激元加热器及片上实验室设备。
关键词： 光机械学、等离子体-声子腔、真空耦合率、光弹效应、铌酸锂、移动边界效应
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于光微流传感的铌酸锂集成系统
摘要： 在这项工作中，我们实现并测试了一个完全由铌酸锂（LiNbO3）晶体制成的集成光微流控平台，该平台无需任何图像处理即可检测单个液滴通过并估算其尺寸。该平台基于自对准集成光学?？椋ㄓ晒獠ǖ颊罅泄钩桑┯胛⒘骺氐缏罚ㄈ缈淘谕换咨系腡型或十字型交叉结构）的耦合设计。该平台在光学触发、时间重复性和稳定性方面表现出优异性能，支持实时数据分析。与采用显微镜和高速相机成像采集及相应后处理的传统方法相比，其性能提升超过50%。这两种?？榧煽尚行缘难橹?，将实现在铌酸锂单晶基底上构建芯片实验室系统，充分发挥其在液滴操控方面的多重应用潜力。
关键词： 波导、微流控、液滴、光触发、铌酸锂、芯片实验室
更新于2025-09-23 15:21:01
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自陷激子在铌酸锂极化子复合过程中的作用
摘要： 在具有强电子-声子耦合特性的极化子参考体系铌酸锂（LiNbO3，LN）中，我们通过实验研究了瞬态吸收和光致发光现象，旨在完善强耦合材料中小极化子动力学的微观模型。本研究采用两项独特设计：运用两种不同光谱学方法，在掺杂可增强光折变效应或抗损伤能力的晶体中进行测试，并覆盖15-400K的宽温区范围。虽然现有微观极化子模型在特定实验条件下具有自洽性，但应用于本大数据集时显现出矛盾。研究表明，引入具有以下特征的第三类极化子态可实现全面建模：(i) 弛豫时间强烈依赖于温度与掺杂浓度；(ii) 在蓝绿光谱区存在特征吸收峰；(iii) 具有温度依赖性拉伸因子β(T)的Kohlrausch-Williams-Watts衰减形态，其变化规律与小强耦合极化子相反。通过将低温（15K）与高温（300K）光致发光的光谱关联性分析，支持了"自陷激子（STE，即铌氧八面体内与Nb5+和O2-强耦合的束缚电子-空穴对）及其在缺陷位点钉扎"作为这些特征微观起源的假说，并解释了瞬态吸收中长寿命组分源于钉扎STE的现象。
关键词： 自陷激子、铌酸锂、光致发光、瞬态吸收、极化子复合
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于铌酸锂光波导上单片集成二氧化钛的中红外电光调制
摘要： 在中红外（中红外）波段，采用集成二氧化钛-铌酸锂（TiO?-on-LN）波导实现了可调谐光子电路。上波导脊由溅射的TiO?薄膜构成，在λ=0.4-8微米波长范围内具有宽透明窗口，优化折射率为n=2.39。波导衬底为z切单晶铌酸锂（LN）晶圆，其强泡克耳斯效应使得器件可通过电光调制实现调谐功能。在λ=2.5微米处获得尖锐波导模式，未发现散射或模式畸变。实测有效电光系数γeff为5.9皮米/伏，接近LN材料γ31的8.6皮米/伏。该TiO?-on-LN波导呈现混合模式场分布，其光场特性可通过调节TiO?脊高进行调控。我们这种单片集成的TiO?-on-LN调制器作为高效小尺寸光开关，对可重构光子芯片的发展至关重要。
关键词： 电光调制、铌酸锂、光波导、中红外、二氧化钛
更新于2025-09-23 15:19:57