提拉法生长钽酸锂、铌酸锂晶体的外形呈圆柱体(通常断面呈椭圆形,C轴晶体断面为圆形),根据我们三十多年提拉法生长不同轴向钽酸锂(LT)、铌酸锂(LN)晶体的实践,下面简单介绍一下LT、LN晶体的外形特征及晶轴定向方法。
一、 Z轴生长LT、LN晶体
该晶体又称C轴晶体,它的生长脊是绕C轴三次对称分布的,在晶体肩部可见两组生长脊,每组三根,一组为主脊,三根主脊不但出现在肩部,而且延伸到晶体的柱面上;另一组称副脊,
三根副脊只出现在晶体肩部,每组脊夹角为120度,两组脊错开60度。
C轴生长的晶体断面是标准正圆形如下图:
晶体定向方法如下
1、 定向X面:
任取两主脊的连线方向为X轴方向,垂直于X轴的平面为X面。
2、 定向Y面
任意主脊于圆心连线方向为Y轴方向,垂直于Y轴的平面为Y面。
二、X轴生长LT、LN晶体
在晶体的肩部,可见两组生长脊。每组两根,一组称主脊,两主脊在肩部成一直线,不但在肩部呈现,而且一直延伸到晶体的柱面上。另一组为副脊,两根副脊在肩部成一条直线,不延伸到晶体柱面上。
X轴生长的晶体断面略呈椭圆形,Z轴在椭圆形的长轴方向,X轴在椭圆形的短轴方向,如下图;
晶体定向方法如下:
1、 定向Y面:
平行于椭圆短轴方向为Y轴方向,垂直于Y轴的平面为Y面。
2、 定向Z面
平行于椭圆长轴方向为Z轴,垂直于Z轴的平面为Z面。
三、Y轴生长LT、LN晶体
Y轴生长的晶体在肩部通常可以见到5条生长脊,其中三条是主脊,他们是正菱面(01-12)的显露,延伸到晶体的柱面。另两条是副脊,在肩部是负菱面(01-14)的显露,不延伸到晶体柱面上。
Y轴生长的晶体断面略呈椭圆形,Z轴在椭圆形的长轴方向,X轴在椭圆形的短轴方向,如下图
晶体定向方法如下:
1、定向X面:
平行于椭圆短轴方向为X轴方向,垂直于X轴的平面为X面。
2、定向Z面
平行于椭圆长轴方向为Z轴,垂直于Z轴的平面为Z面。
提拉法钽酸锂、铌酸锂晶体除了X、Y、Z轴向生长外,也可其他方向生长晶体:如钽酸锂晶体有Y36度、Y40度、Y42度等方向生长晶体;铌酸锂晶体有Y41度、Y64度、Y128度等方向生长晶体。以上晶体定向方法只是经验之谈,实际操作中主要借助X射线定向仪对晶体精准对象。
LN、 LT晶体有关晶面的衍射角数据
晶体 | 晶面符号 | 代号 | 2⊙ | ⊙ |
LN晶体 | (11-20) | X | 34°50’ | 17°25’ |
(30-30) | Y | 62°28’ | 31°14’ | |
(0006) | Z | 38°58’ | 19°29’ | |
(10-14) | Y127°52’ | 32°42’ | 16°21’ | |
(10-12) | 23°44’ | 11°52’ | ||
LT晶体 | (11-20) | X | 34°56’ | 17°28’ |
(30-30) | Y | 62°22’ | 31°11’ | |
(0006) | Z | 39°12’ | 19°36’ |
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