退火气氛对GdScO3和Yb:GdScO3晶体的结构和光谱性质的影响

作者：李加红; 孙贵花^*; 张庆礼^*; 王小飞; 张德明; 刘文鹏; 高进云; 郑丽丽; 韩松; 陈照; 殷绍唐

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 71(16): 228-234.

• GdScO3
• X射线衍射
• 透射光谱
• 拉曼光谱

通过提拉法成功生长了GdScO3及Yb:GdScO3晶体,分别对这两种晶体进行了空气气氛退火和氢气气氛退火,并进行了X射线粉末衍射、激光拉曼光谱和透射光谱测试,通过Rietveld精修给出了晶体的晶胞参数、原子坐标和温度因子等.发现空气气氛退火使晶胞体积增大,氢气气氛退火使晶胞体积减小,说明氮气气氛中生长的晶体存在氧填隙缺陷,空气气氛退火使晶体氧填隙缺陷增加,氢气气氛退火减少了氧填隙缺陷.退火气氛对GdScO3和Yb:GdScO3晶体的拉曼峰都不敏感,掺Yb3+离子后使155 cm–1, 298 cm–1, 351 cm–1拉曼峰减弱或消失.可见, 850 nm波段的GdScO3吸收损耗可能主要来自于氧填隙引起的缺陷能级吸收;Yb:GdScO3和GdScO3在1000—3000 nm波段的吸收损耗则由于空气或氢气气氛退火在导带或价带附近产生了陷阱能级所致.这些结果为进一步优化和研究稀土掺杂GdScO3晶体的激光性能奠定了基础.

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院; 中国科学技术大学