本發明專利技術提供一種新型紅外非線性光學晶體材料碲鉬酸錳及其生長方法與用途，其化學式為MnTeMoO6，粉末倍頻效應為0.7×KTP，晶體紅外波段透過范圍為：2.5μm~5.3μm和5.5μm~6.5μm，晶體的熔點為735.6℃，空間群為P21212。該晶體材料采用頂部籽晶法生長，以TeO2和MoO3作為助溶劑，生長原料為摩爾比為1：2：2的MnTeMoO6粉體、TeO2和MoO3，或者摩爾比為1：3：3的MnO、TeO2和MoO3。該MnTeMoO6多晶粉體具有較大的倍頻效應，不潮解，不溶于水，不溶于稀鹽酸，物理化學性能穩定，可應用于醫療、核聚變、激光武器、光通訊、光存儲等方面。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及非線性光學晶體
，尤其涉及一種紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳(化學式=MnTeMoO6)及其生長方法與用途。
技術介紹
非線性光學效應是入射光波電場與晶體中的分子或基團相互作用的結果。利用晶體的二階非線性光學效應產生的倍頻、混頻、參量振蕩及光參量放大的變頻技術，以應用于醫療、核聚變、激光武器、光通訊、光存儲等方面。無機非線性光學晶體材料在二階非線性光學材料中占據主導位置。 由于大氣對紅外輻射的吸收，只留下了三個大氣窗口可讓紅外輻射通過，S卩廣3//111、3飛//111和8 13 Pm0在Γ5//m大氣窗口內，當前軍事應用上最重要和急需的是4. 3P m激光光源。4. 3 P m是目前空間導彈預警系統預警和跟蹤戰略導彈的特征光譜線，因此，對抗空間導彈預警系統的技術方案是發射4. 3p m的強紅外激光攻擊空間導彈預警系統的紅外探測器，致使飽和或燒毀，從而干擾空間導彈預警系統對導彈的預警和跟蹤。中遠紅外激光的另一重要應用是遠程探測大氣中的危險物分子。多數重要的碳氫氣體及其它有毒氣體在3飛// m區域具有強的吸收特性；芥子氣、橙色試劑和神經試劑等化學武器和生化武器用的化合物在7. 5^8. 5//m存在特征的振動、轉動躍遷吸收，利用波長可調的中遠紅外寬波段激光可實現對這些危險物進行遠程的偵測、微量氣體分析、高分辨光譜分析、環境監測。目前，研制上述激光器的技術瓶頸之一是紅外非線性光學晶體材料。因此，尋找新型的紅外非線性光學晶體材料成為本領域的研究熱點。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種新型紅外非線性光學晶體碲鑰酸錳及其生長方法與用途。紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳，其化學式為MnTeMoO6,空間群為P2A2，其粉末倍頻效應為O. 7 XKTP,晶體紅外波段透過范圍為2· 5 P πΓ5· 3 // m和5. 5 P m6. 5 P m,晶體的熔點為735. 6°C。上述方案中，晶體呈片狀，晶體呈紅棕色，晶體尺寸為15 mmXIO mmX4 mm。紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳的生長方法，其特征在于，以TeO2和MoO3作為助溶劑，生長原料為摩爾比為I :2 :2的MnTeMoO6粉體、TeO2和MoO3,或者摩爾比為I :3 :3的MnO、TeO2和MoO3,采用頂部籽晶法生長。上述方案中，所述MnTeMoO6粉體以Mn0、Te02和MoO3為原料，采用固相反應制備。上述方案中，所述MnTeMoO6粉體的具體制備步驟為將摩爾比為I :1 1的MnO、TeO2和MoO3混合均勻，50(T600°C煅燒10-30 h,冷卻、研細，即得MnTeMoO6粉體。上述方案中，所述生長條件為升溫到680-720°C，熔體均化恒溫時間為25h，晶體的生長階段降溫速率為O. 2^30C /天，晶體退火速率為2(T30°C /h。紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳作為紅外二階非線性光學晶體材料的用途。本專利技術的碲鑰酸錳的化學式為MnTeMoO6,正交晶系，空間群為P2&2，晶體結構中無對稱中心。由于MnTeMoO6中存在含d°軌道的過渡金屬陽離子(Mo6+)和含孤對電子的陽離子(Te4+)，這兩種陽離子都會產生姜-泰勒效應(John-Teller effect)，分子的電子云在某些情形下發生構型形變，因而MnTeMoO6會是一種優良的二階非線性光學材料，故MnTeMoO6晶體可應用于非線性光學領域，豐富了非線性光學材料的研究內容。MnTeMoO6晶體采用緩冷法在TeO2-MoO3熔鹽體系中利用頂部籽晶法生長。本專利技術的有益效果是 (1)MnTeMoO6多晶粉體具有較大的倍頻效應，其粉末倍頻效應與O. 7 XKTP相當； (2)MnTeMoO6晶體的在紅外波段透過范圍為2. 5 P πΓ5· 3 // m和5. 5 P πΓ6· 5 Pm； (3)MnTeMoO6 晶體的熔點為 735. 6°C ； (4)MnTeMoO6晶體不潮解，不溶于水，不溶于稀鹽酸，物理化學性能穩定。本專利技術的MnTeMoO6晶體材料可應用于醫療、核聚變、激光武器、光通訊、光存儲等方面。附圖說明圖I為本專利技術實施例I中MnTeMoO6粉體的X射線衍射圖譜。圖2為本專利技術實施例3中MnTeMoO6晶體的照片。圖3為本專利技術實施例3中MnTeMoO6晶體的紅外透過光譜。圖4為本專利技術實施例3中MnTeMoO6晶體的TG/DSC曲線。 具體實施例方式以下結合具體實施例對本專利技術技術方案做進一步說明。實施例I 采用固相合成制備MnTeMoO6粉體 將Mn0、Te02和MoO3按摩爾比I : I : I混合均勻，置于20 mL的鉬坩堝中，將坩堝放入馬弗爐中，緩慢升溫至550°C，保溫20h，冷卻至室溫后，將燒結后的粉體在瑪瑙研缽中研細。重復對粉體進行煅燒、研磨3次后，得到灰褐色MnTeMoO6粉體。 利用Bruker-AXS D8 Focus型X-射線衍射儀對粉體進行X射線衍射分析，并與JCPDS 卡片 33-0911 (分子式=MnTeMoO6,正交晶系，空間群為 P21212,a=0. 5294 xm,b=Q. 5135nm, c=0. 8960 nm, V=O. 2438 nm3)的X-射線衍射圖譜進行比較(圖1)，結果顯示為純MnTeMoO6 相。實施例2 MnTeMoO6粉末倍頻效應 材料的倍頻性能通過Kurtz粉末倍頻測試法測得，以KTP粉末作為標樣，用2100nmNdiYAG脈沖激光作為光源，測得MnTeMoO6粉末倍頻效應與O. 7XKTP相當。實施例3 采用緩冷法在TeO2-MoO3熔鹽體系中生長MnTeMoO6晶體 將MnTeMoO6 (實施例I制得)、TeO2和MoO3按摩爾比I 2 2混合均勻，置于20 mL的鉬坩堝中，將坩堝放入晶體生長爐(溫度控制器為廈門宇電AL-808P型，Pt-Rh熱電偶)，以40C /小時升溫至680°C，恒溫25h，使熔體熔化均勻，在高溫溶液溫度降至飽和溫度之上5°C時引入籽晶，籽晶從自發成核生長的小塊MnTeMoO6晶體中擇優選擇，以O. 5°C /天的速度降溫，晶體開始生長。籽晶桿旋轉速率為20 r/min,以正轉-停轉-反轉-停轉-正轉方式旋轉。待晶體生長停止時，上提籽晶桿，然后按照25°C /h的退火速率冷卻至室溫，取出晶體。晶體呈片狀，顏色為紅棕色，尺寸約為15 mmXIO mmX4 mm (圖2)。圖3為MnTeMoO6晶體在紅外波段的透過率曲線，晶體的透過率范圍為2. 5P m5. 3 //111和5.5 P m6. 5 //m。圖4為MnTeMoO6晶體的TG/DSC曲線，晶體的熔點為735. 6。。。實施例4 采用緩冷法在TeO2-MoO3熔鹽體系中生長MnTeMoO6晶體 將MnO、TeO2和MoO3按摩爾比I :3 3混合均勻，置于20 mL的鉬坩堝中，將坩堝放入 晶體生長爐(溫度控制器為廈門宇電AL-808P型，Pt-Rh熱電偶)，以6°C /小時緩慢升溫至7000C，恒溫25h，使熔體熔化均勻，在高溫溶液溫度降至飽和溫度之上5°C時引入籽晶，籽晶從自發成核生長的小塊MnTeMoO6晶體中擇優選擇，以O. 5°C /天的速度降溫，晶體開始生本文檔來自技高網...
【技術保護點】
紅外非線性光學晶體材料碲鉬酸錳，其化學式為MnTeMoO6，空間群為P21212，其粉末倍頻效應為0.7×KTP，晶體紅外波段透過范圍為：2.5？μm~5.3？μm和5.5？μm~6.5？μm，晶體的熔點為735.6℃。
【技術特征摘要】
1.紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳，其化學式為MnTeMoO6,空間群為P2A2，其粉末倍頻效應為O. 7 X KTP,晶體紅外波段透過范圍為2· 5 // πΓ5· 3 // m和5. 5 P πΓ6· 5 P m,晶體的熔點為735. 6°C。2.根據權利要求I所述的紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳，其特征在于，晶體呈片狀，晶體呈紅棕色，晶體尺寸為15 mmX 10 mmX4 mm。3.根據權利要求I所述的紅外非線性光學晶體材料碲鑰酸錳的生長方法，其特征在于，以TeO2和MoO3作為助溶劑，生長原料為摩爾比為I :2 :2的MnTeMoO6粉體、TeO2和MoO3,或者摩爾比為I :3 3的Mn0、Te02和MoO3，采用頂部籽...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李珍，金成國，李飛，
申請(專利權)人：中國地質大學武漢，
類型：發明
國別省市：
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