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调控光学晶体反常热膨胀性质的新方法
材料人客服小谭     15天前 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
光学晶体
关键性能:
AEB2O4晶体具有宽的零、正、负热膨胀共存的温区(13 K ~ 280 K)
产品介绍:

据中科院官网报道,中国科学院理化技术研究所研究员林哲帅、副研究员姜兴兴等提出实现晶体热膨胀的超各向异性,即沿晶体结构的三个主轴方向分别具有零、正、负热膨胀性,来调控光学晶体反常热膨胀性质的新方法。研究通过数学推导严格证明了当沿着三个主轴方向分别具有零、正、负热膨胀时,晶体具有最大的热膨胀可调性,可实现热膨胀效应和热光效应的精巧“对冲”,获得完全不随温度变化的光程超级稳定性。研究在具有高光学透过的硼酸盐材料中探索,系统分析了晶格动力学特征。在此基础上,研究在AEB2O4 (AE=Ca或Sr)中发现了首个沿着三个主轴方向零、正、负热膨胀共存的特性。原位变温X射线衍射实验证明AEB2O4晶体具有宽的零、正、负热膨胀共存的温区(13 K ~ 280 K)。在相同温度区间内,光程的变化量比常规光学晶体(石英、金刚石、蓝宝石、氟化钙)低三个数量级以上。第一性原理结合变温拉曼光学揭示了AEB2O4这种新奇的热膨胀性质源自离子(AEO8)基团拉伸振动和共价(BO3)基团扭转振动之间热激发的“共振”效应。该研究为光学晶体反常热膨胀性质的调控提供了全新的方法,对于光学晶体中轴向反常热膨胀性质的功能化具有重要意义。  相关研究成果发表在Materials Horizons上。


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