KH2PO4晶体的太赫兹-紫外光谱.doc

KH2PO4晶体的太赫兹-紫外光谱
侯碧辉1,王雅丽2,常新安1,李顺锁1,赵国忠3,郝伟1
1. 北京工业大学应用数理学院,材料科学与工程学院,北京 100124
2. 中国科学院物研究生院材料科学与光电技术学院,北京 100049
3. 首都师范大学物理系,北京 100037
摘要实验测量了室温下磷酸二氢钾KH2PO4(KDP)~ THz的时域光谱,以及50~4 000 cm-1范围内的远红外光谱,200~2 000 nm的紫外-可见-红外光谱。 eV。在测量范围内有一个很宽的声子吸收带。~ THz吸收系数在35~80 cm-1, THz。 THz,由此求出这支声子的H— N·cm-1。
关键词 THz光谱;红外-紫外光谱;KH2PO4晶体;声子吸收
中图分类号: 文献标识码: A DOI:.1000-0593(2010)11-2881-04
引言
超快激光技术的迅速发展,为THz波(1 THz=1012 Hz)脉冲的产生提供了稳定可靠的激光光源[1],使THz波的研究和应用成为一个迅速发展的前沿领域,受到人们的普遍关注[2]。THz光谱涉及材料特性的重要信息[3], 成为红外光谱、拉曼光谱、中子衍射等实验方法的互补技术[4],在凝聚态物理的研究中占有重要的位置。
磷酸二氢钾KH2PO4(KDP)晶体是20世纪40年代出现的一种可见与近红外波段的光学晶体,是具有多功能性质、非常优良的电光非线性光学晶体材料。其光学特性在国内外有大量的文献报道[5-8]。KDP晶体低温下是铁电体,其铁电-顺电转变温度Tc为123 K[9]。
高质量、大尺寸且具有良好光学均匀性的KDP晶体易于从水溶液中生长。它是一种水溶性晶体,晶体中虽然不含有结晶水,但易于潮解,使用温度较低,致使它在应用上受到一定的限制。
本文主要研究KDP晶体的 THz光谱特性,在一定程度上填补了KDP晶体在太赫兹波段的相关数据,为拓宽KDP晶体的实际应用提供了实验依据。为了较全面地分析了解KDP晶体的物理性质和能带结构,还对样品进行了红外-可见光-紫外光谱的实验测量。
1 实验
收稿日期:2009-12-12, 修订日期:2010-03-16
基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2007CB310401)和中国科学院研究生院院长基金项目资助
作者简介:侯碧辉,女,1946年生,北京工业大学应用数理学院教授 e-mail: ******@bjut.
本实验所用的KDP晶体样品是用传统的降温法生长的。由于其水溶性,切割和抛光过程都要避水。样品用X射线衍射法定向,沿着(001)面切割并两面抛光。 mm。薄片尺寸10 mm×14 mm。
THz时域光谱是在首都师范大学的THz时域光谱系统测量的[10]。~ THz。
紫外-可见-近红外光谱是用日本岛津(Shimadzu)公司的光谱分析仪在室温下测得的,测量的波长范围是200~2 000 nm(低频端相当于5 000 cm-1)。
中红