【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及li4na6(co3)4moo4单晶生长，更具体地说是涉及一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法及其应用。
技术介绍
1、受激拉曼散射(stimulated raman scattering，srs)效应是一种属于三阶非线性光学效应的较有代表性的光学变频技术。相比其他光学变频技术，受激拉曼散射技术更容易获得高效率、高光束质量和稳定性的激光光源。
2、常用的拉曼介质主要有气体(h2、n2、ch4等)，液体(硝基苯、苯、乙醇、水等)以及固体。气体拉曼介质通常具有高的光学均匀性、高的自聚焦阈值以及大的拉曼频移，但其缺点也很明显，如粒子浓度低、设备尺寸庞大、高压气体的易泄露爆炸等问题。相比气体拉曼介质而言，液体有更高的粒子浓度，拉曼增益系数较大，但却有着在高温下峰值拉曼峰截面下降以及有毒性、易挥发以及化学性质不稳定等缺点。相比其他拉曼介质，固体拉曼增益介质，特别是晶体拉曼介质因其稳定的物理化学性质、良好的热导率、特别是高的拉曼增益系数和拉曼转换效率受到了科学界的广泛关注。
3、目前常用的晶体拉曼介质包括金刚石、方解石(碳酸钙)、硝酸盐、钒酸盐、钨酸盐以及钼酸盐等。金刚石晶体的拉曼频移达到1333cm-1，其拉曼增益是目前已知晶体中最高的，但其高价格和小尺寸使其在应用上受到了限制。硝酸盐拉曼晶体以硝酸钡(ba(no3)2)晶体为代表，被认为是纳秒泵浦脉冲条件下最适于拉曼频移的固体介质。ba(no3)2晶体容易生长出高光学质量的大尺寸晶体，但其在空气中易潮解，红外透光波段仅到1.
4、化合物li4na6(co3)4moo4作为一种燃料电池的电解质于2023年发表在i norganicchemistry期刊上，文献里详细地描述了li4na6(co3)4moo4的晶体结构、热学性质以及电化学性质。li4na6(co3)4moo4结晶于立方晶系，p43m空间群，属于同成分熔融的化合物，同时该晶体不潮解，在室温至其熔点之前均能很好得保持结构稳定；文献中采用开放体系下计量比熔融的方法合成li4na6(co3)4moo4，但得到的li4na6(co3)4moo4相中含有少量的li2co3杂质相，文献中未有关于体块晶体生长的报道。同时查阅其他文献，未有关于li4na6(c o3)4moo4体块晶体生长以及受激拉曼散射应用方面的报道。
5、因此，如何获得一种li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法并将其应用于受激拉曼散射中是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法及其应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法，过程包括：
4、1)以优级纯的li2co3、na2co3、助熔剂、moo3为原料，按照摩尔比2：3：0.1-6：1混合，置于开口铂金坩埚中，在不超过560℃的温度下熔化，得到li4na6(co3)4moo4与助熔剂的混合熔料，最后所得熔料量以不超过铂金坩埚总容积的2/3为宜；
5、2)待铂金坩埚冷却后转移至竖直单晶生长炉中，以10-60℃/h的速率升温至540℃，使混合熔料完全熔化，恒温搅拌10-60h，得到li4na6(co3)4moo4熔液；
6、3)用li4na6(co3)4moo4晶体作为籽晶，在高于籽晶饱和点温度1-5℃的温度下将籽晶下到li4na6(co3)4moo4熔液液面，使籽晶底端与熔液垂直且刚好接触，使得籽晶以5-20r/min的速率旋转；恒温10-30min之后，5min之内将熔液温度快速降温至饱和温度开始进行单晶生长，单晶生长过程中降温速率为0.001-0.5℃/d；
7、4)待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以10℃/h的速率降至室温，取出li4na6(co3)4moo4晶体。
8、在上述技术方案的步骤1)中，助熔剂为li2co3、na2co3、k2co3、rb2co3、cs2co3中的一种或任意两种混合，当助熔剂为任意两种混合时，任意两种的摩尔比为1:1。其主要作用是降低体系熔化温度，减少晶体生长过程中li2co3、na2co3的分解；助熔剂的次要作用是形成一个富碳酸盐环境，在局部形成一个富二氧化碳气氛，进一步的抑制li4na6(co3)4moo4晶体中li2co3、na2co3的分解，避免组分偏析。
9、在上述技术方案的步骤3)中，单晶生长时的降温速率为0.001-0.5℃/d，籽晶杆转速为5-20r/min。
10、在上述技术方案的步骤3)中，li4na6(co3)4moo4晶体为新型拉曼激光晶体，为立方晶系43m点群，具有良好的机械性质，不容易潮解，一致熔融，能够采用提拉法、助熔剂法在较短时间内长出大尺寸优质单晶；由于其含有拉曼活性基元而具有受激拉曼散射特性，可作为拉曼激光晶体实现拉曼激光输出。
11、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护所述方法获得的li4na6(co3)4moo4单晶在拉曼增益中的应用。
12、li4na6(co3)4moo4单晶作为拉曼激光晶体，应用方法如下：
13、用光谱分析法，得到li4na6(co3)4moo4单晶在290-2300nm波段有高光学透过率；以532nm激光作为测试光源进行自发拉曼光谱测试，表明li4na6(co3)4moo4单晶最强拉曼频移位于1080-1086cm-1之间；以532nm的皮秒脉冲激光为泵浦源，进行受激拉曼测试，可得到502nm、564nm和601nm的反一阶、一阶和二阶斯托克斯拉曼激光输出。将得到的li4na6(co3)4moo4单晶沿任意切型加工，得到尺寸为3-10*3-10*10-50mm的晶体置于光路中，以泵浦光提供泵浦能量，可以输出不同波段的拉曼激光。
14、采用本方法可较为容易的得到的大尺寸的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种助熔剂法促进Li4Na6(CO3)4MoO4单晶的生长方法，其特征在于，过程包括：
2.根据权利要求1所述的一种助熔剂法促进Li4Na6(CO3)4MoO4单晶的生长方法，其特征在于，步骤1)中，助熔剂为Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3、Cs2CO3中的一种或任意两种混合。
3.根据权利要求2所述的一种助熔剂法促进Li4Na6(CO3)4MoO4单晶的生长方法，其特征在于，当助熔剂为任意两种混合时，任意两种的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求3所述的一种助熔剂法促进Li4Na6(CO3)4MoO4单晶的生长方法，其特征在于，步骤3)中，单晶生长时的降温速率为0.001-0.5℃/d，籽晶杆转速为5-20r/min。
5.根据权利要求4所述的一种助熔剂法促进Li4Na6(CO3)4MoO4单晶的生长方法，其特征在于，步骤3)中，Li4Na6(CO3)4MoO4晶体为新型拉曼激光晶-
6.权利要求1-5任一所述方法获得的Li4Na6(CO3)4MoO4单晶在拉曼增益中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法，其特征在于，过程包括：
2.根据权利要求1所述的一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法，其特征在于，步骤1)中，助熔剂为li2co3、na2co3、k2co3、rb2co3、cs2co3中的一种或任意两种混合。
3.根据权利要求2所述的一种助熔剂法促进li4na6(co3)4moo4单晶的生长方法，其特征在于，当助熔剂为任意两种混合时，任意两种的摩尔比为1:1。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。