由于具有高热导率,高稳定性,优异的闪烁性能和宽带隙等优势,氧化镥单晶成为高功率固体激光器,高能粒子探测器,生物分子成像和深紫外光电探测器领域中极具潜力的宿主材料之一。然而,氧化镥单晶的高熔点特性导致高质量大尺寸单晶制备困难,尚未有关于氧化镥单晶在紫外-可见光-近红外光谱范围较详细的光学性质的研究报道,制约了氧化镥单晶的基础研究,加工工艺优化,新型器件设计以及工程化应用等。
近日,本课题组通过精细抛光工艺加工出可用于椭偏测量的较大尺寸氧化镥单晶。随后,利用白光干涉仪和高分辨透射电子显微镜分别对抛光晶体的表面和亚表面质量进行了测试,结果表明晶体基本不存在表面和亚表面损伤,确保了后续光学性质测量的准确性。采用变入射角光谱椭偏仪对氧化镥单晶的光学性质进行测试,获得了宽光谱范围(210-1690nm)氧化镥单晶的光学常数和带隙能量。
本文为加工无损氧化镥单晶提供了简单易行的解决方案,并为氧化镥单晶的相关理论研究和工程应用提供了重要的光学基础数据。该工作近期以“Optical properties of large-size and damage-free polished Lu2O3single crystal covering the ultraviolet-visible-and near-infrared spectral region”为题发表在材料类国际TOP期刊《Journal of Alloys and Compounds》上(DOI:10.1016/j.jallcom.2021.162726)。论文的第一作者是课题组的姚程源博士,工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的资助。
文章信息:C.Y. Yao, W.F. Shen, X.D. Hu, C.G. Hu*. Optical properties of large-size and damage-free polished Lu2O3 single crystal covering the ultraviolet-visible-and near-infrared (UV-VIS-NIR) spectral region. Journal of Alloys and Compounds, 2022, DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.162726.
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