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第1章 历史回顾1

1.1 早期工作1

1.2 下降法生长卤化物单晶2

1.3 下降法生长半导体单晶3

1.4 下降法生长氧化物晶体5

参考文献9

第2章 闪烁晶体锗酸铋、硅酸铋及其混晶11

2.1 概述11

2.2 锗酸铋晶体12

2.2.1 晶体生长12

2.2.2 晶体缺陷14

2.2.3 晶体性能15

2.2.4 应用举例20

2.3 硅酸铋晶体21

2.3.1 Bi203-SiO2赝二元系相图21

2.3.2 原料合成22

2.3.3 晶体生长23

2.3.4 生长缺陷24

2.3.5 闪烁性能及掺杂改性26

2.3.6 其他物理性能28

2.3.7 BSO晶体应用29

2.4 硅锗酸铋混晶31

2.4.1 固溶特性31

2.4.2 晶体生长32

2.4.3 闪烁性能33

参考文献34

第3章 四硼酸锂压电晶体生长与应用39

3.1 概述39

3.1.1 压电晶体39

3.1.2 四硼酸锂晶体39

3.1.3 四硼酸锂晶体生长40

3.2 坩埚下降法生长43

3.2.1 原料合成43

3.2.2 下降法生长44

3.2.3 工业化生长46

3.3 晶体缺陷48

3.3.1 气泡和包裹物48

3.3.2 串芯与云层48

3.3.3 开裂49

3.3.4 孪晶49

3.3.5 位错及其他缺陷50

3.4 物理性能51

3.4.1 基本性能51

3.4.2 压电性能51

3.4.3 光学性能53

3.4.4 其他物理性能54

3.5 SAW性能及应用55

3.5.1 SAW性能55

3.5.2 晶片加工57

3.5.3 SAW器件57

3.6 总结与展望58

参考文献59

第4章 卤化物晶体坩埚下降法生长与闪烁性能62

4.1 概述62

4.2 NaI： Tl晶体63

4.2.1 晶体生长63

4.2.2 NaI：Tl晶体的闪烁性能64

4.3 碘化铯64

4.3.1 晶体生长64

4.3.2 碘化铯晶体的闪烁性能66

4.4 BaF2晶体67

4.4.1 晶体生长67

4.4.2 晶体性能67

4.5 PbF2晶体68

4.6 Sr12：Eu晶体69

4.6.1 晶体生长69

4.6.2 晶体性能70

4.7 稀土卤化物闪烁晶体——LaC13：Ce和LaBr3：Ce71

4.7.1 晶体生长71

4.7.2 晶体性能72

4.8 展望73

参考文献74

第5章 钨酸铅闪烁晶体及其在大科学工程中的应用76

5.1 概述76

5.2 PWO晶体的结构特性与缺陷77

5.2.1 PWO晶体的结构77

5.2.2 PWO晶体的缺陷79

5.3 PWO晶体生长81

5.3.1 PWO晶体的提拉法生长82

5.3.2 PWO晶体的坩埚下降法生长83

5.3.3 PWO晶体的坩埚下降法生长设备83

5.3.4 PWO晶体的坩埚下降法生长工艺及优化84

5.3.5 PWO晶体定向与加工87

5.3.6 PWO晶体生长工艺参数总结89

5.4 PWO晶体闪烁性能89

5.4.1 PWO晶体的发光和光输出89

5.4.2 PWO晶体的发光衰减91

5.4.3 PWO晶体的辐照硬度92

5.5 PWO晶体的掺杂效应94

5.5.1 一价、二价阳离子掺杂94

5.5.2 三价阳离子掺杂95

5.5.3 高价（五、六价阳离子）掺杂96

5.5.4 一价阴离子掺杂96

5.6 高光输出PWO晶体研究96

5.7 PWO晶体的应用与展望98

5.7.1 高能物理98

5.7.2 医用闪烁体99

5.7.3 Cherenkov辐射体99

5.7.4 光电子应用99

5.7.5 快离子导体材料99

参考文献100

第6章 弛豫铁电单晶生长与表征的进展103

6.1 概述103

6.2 弛豫铁电单晶的生长104

6.2.1 PZN-PT和PMN-PT104

6.2.2 高居里温度的弛豫铁电-PT二元系晶体107

6.2.3 高居里温度的弛豫铁电三元系晶体109

6.3 弛豫铁电晶体的表征110

6.3.1 晶体取向对性能的影响110

6.3.2 电场引发的相变113

6.3.3 外部直流偏压下的介电性能115

6.4 商业应用和未来展望116

6.4.1 单晶压电驱动器116

6.4.2 医学超声成像换能器116

6.4.3 声呐换能器116

参考文献116

第7章 闪烁晶体钨酸镉坩埚下降法生长研究120

7.1 闪烁晶体钨酸镉的研究进展120

7.1.1 概述120

7.1.2 晶体结构121

7.1.3 基本性能121

7.1.4 晶体生长方法122

7.2 闪烁晶体钨酸镉的坩埚下降法生长124

7.2.1 多晶料制备124

7.2.2 晶体生长125

7.2.3 若干生长技术问题126

7.2.4 晶体缺陷127

7.2.5 性能表征131

7.2.6 掺杂晶体的研究135

7.3 总结135

参考文献136

第8章 中红外非线性光学晶体磷化锗锌和砷化锗镉的生长与表征138

8.1 概述138

8.2 ZnGeP2晶体139

8.2.1 ZnGeP2晶体的结构140

8.2.2 ZnGeP2晶体的生长140

8.2.3 ZnGeP2晶体的缺陷143

8.2.4 ZnGeP2晶体性能与应用148

8.3 CdGeAs2晶体152

8.3.1 CdGeAS2晶体的结构152

8.3.2 CdGeAS2晶体的生长153

8.3.3 CdGeAS2晶体的缺陷156

8.3.4 CdGeAS2晶体的应用160

参考文献161

第9章 日本氧化物晶体坩埚下降法生长研究164

9.1 概述164

9.2 磁性应用Mn-Zn铁氧体单晶164

9.2.1 概述164

9.2.2 传统坩埚下降法生长Mn-Zn铁氧体单晶165

9.2.3 坩埚下降法连续进料晶体生长166

9.2.4 小结168

9.3 闪烁探测器用钨酸铅PbW04（PWO）单晶168

9.3.1 概述168

9.3.2 晶体生长168

9.3.3 生长方向和坩埚厚度169

9.3.4 熔体成分效应170

9.3.5 X射线衍射分析171

9.3.6 小结171

9.4 Bi4 Si3O1 2 （BSO）单晶生长172

9.4.1 概述172

9.4.2 小尺寸BSO晶体生长172

9.4.3 大尺寸BSO晶体进展175

9.4.4 Ce掺杂提高BSO晶体辐照硬度177

9.4.5 小结179

9.5 Nd掺杂BSO——一种新型的激光晶体179

9.5.1 概述179

9.5.2 Nd掺杂BSO晶体生长179

9.5.3 光学性能和寿命测试180

9.5.4 小结181

9.6 声波器件应用大尺寸Li2 B4 07 （LBO）晶体生长181

9.6.1 概述181

9.6.2 LBO主要性能181

9.6.3 下降法晶体生长182

9.6.4 小结185

9.7 总结186

参考文献186

第10章 坩埚下降法技术创新189

10.1 概述189

10.2 改进型坩埚下降法189

10.3 助熔剂-坩埚下降法191

10.3.1 通气诱导成核191

10.3.2 ZnO晶体生长192

10.3.3 PZNT晶体生长194

10.4 底部籽晶法生长技术197

10.4.1 底部籽晶法197

10.4.2 PZNT晶体生长197

10.4.3 SLN晶体生长198

10.5 高温坩埚下降法生长蓝宝石199

10.6 定向凝固生长大尺寸硅单晶201

10.7 冷坩埚法生长钇稳定氧化锆203

10.8 多坩埚下降法生长GaAs单晶205

参考文献207