材料科学与工程学院学士学位论文开题报告姓名：王云帅专业：无极非金属导师：黄德馨年级：13级开题日期：2017.04课题名称大尺寸溴化钾晶体生长及性能测试课题来源及研究的目的和意义课题来源:指导教师自选研究目的和意义：溴化钾晶体是一种具有良好性能的光学材料。经高能粒子束轰击、高能射线辐照或强激光照射后，皆可使之着色。由于着色溴化钾晶体具有独特光谱和激光特性而使之成为一种较有发展前途的光电子材料，现已被应用于非线性光学、宽可调谐色心激光和高密度光存储等方面。随着现代晶体制备、检测和实验等技术的进步，色心晶体研究和应用也有了进一步发展。特别是在光电子器件方面有较大潜在的应用前景，使得对色心晶体研究和应用等出现升温趋势。溴化钾晶体是具有高透过、低吸收和光学均匀性高的典型碱金属卤化物。随着科学技术的发展，国内外对红外光谱仪需求越来越广泛，则对优质大尺寸溴化钾窗片需要也逐渐上升。三、国内外在该方向的研究现状及分析1995年，刘景和等采用提拉法生长KBr单晶，探索了KBr晶体生长工艺条件。1999年，顾洪恩研究了KBr晶体在室温下经氮分子激光(337．1nm)照射后所产生的双光子吸收的光谱特性及其形成机理。2002年HofmannR等对KBr(O01)面进行原子像分辨率和力相对距离的测量；VogtJ等对KBr单晶体进行了表面结构的低能电子衍射张量分析。2003年，曹莹等对影响晶体透过率和吸收性能的因素进行了分析。2009年，SinhaOP等对KBr晶体表面进行了纳米尺度上的改性；SrivastavaUC等从溴化钾晶格动态理论方面，对KBr晶体进行了研究。本文采用提拉法生长出优质大尺寸KBr晶体，并对其性能进行了研究。本课题的主要研究内容⑴优化合成条件，利用提拉法制备溴化钾晶体。实验过程中从多方面对实验条件进行探索，如：探索多方面的最好情况进行实验，制备二氧化钛超细粉体。⑵利用现代检测手段对样品进行表征。对实验合成的样品采用实验室具有的仪器，进行性能检测，分别对溴化钾原料、晶料及生长出的晶体样品进行物相及结构分析，红外吸收光谱测试，红外透射率测试，热分析。五、课题研究方案及进度安排，预期达到的目标⑴研究方案：①实验主要试剂：试剂纯度AR分析纯KBr>99%②实验设备：D／max—UltimaIV型X射线衍射(X—raydifractometer，XRD)分析仪美国TA仪器公司生产的SDT2960型同步热分析仪采用美国BIO-RAD公司FTS135型傅里叶变换红外光谱仪③实验过程：KBr晶体的生长投料化料-烤晶-引晶-缩颈-放肩-收肩-等径生长（提拉）-收尾-降温-取晶分析其性能任一光学材料不可能在整个红外波段均具有透明性，而只在光谱的某一波段具有透明性。通常，固体的吸收过程包括电子跃迁和晶格振动，并有各自的本征和非本征吸收，此吸收就决定了红外光学材料的透明区域的长波和短波限。(1）本征吸收(电子吸收)理论分析和实验证明，晶体的透过波段和短波的波限决定于电子吸收，既电子从价带吸收光子激发到导带上。所以只有光子能量大于禁带宽度E},既h妻E}时，才能发生吸收，一般情况下，短波截止波长约为晶体禁带能量所对应的光频率。KBr晶体的本征吸收很小，约为2.0X10一'cm一1，对其吸收影响忽略不计。此时晶格吸收和杂质吸收占主导地位，这两种皆为非本征吸收。(2)晶格吸收光照射在晶体上时，光的电场使晶体中的正负离子沿相反方向发生位移，形成电偶极矩，使晶体产生极化，从而电偶极矩与光电磁场发生祸合，电偶极矩从光电场中吸收能量，从而光子产生声子，因而晶格振动就成了声子吸收，故透过波段的长波限就决定于声子吸收。(2)进度安排序号毕业设计阶段性工作及成果时间安排1查阅相关文献资料，总结分析并撰写文献综述。第1-2周2撰写、修改、提交开题报告。第3周3和指导教师一起研究制定方案。列论文大纲。第4周4整理和分析原始研究论文中的数据、资料和主要观点，进行归纳、提炼，综合陈述论文专题的历史背景、研究现状和发展趋势，及其作用规律与作用机理，提出发展建议或改进意见及前景展望。撰写论文。第5-10周5提交初稿,审查，修改论文。第11-12周6学生作PPT,进行预答辩。第13-14周7毕业论文答辩。第15周⑶预期达到的目标：通过多次改变实验条件，探索并采用最合适的实验条件，制备二氧化钛超细粉体。并且采用现代检测手段进行性能的表征，根据表征结果分析样品的性能。主要参考文献万俊聂，陆栋.固体物理字[M].上海:上海科字技术出版社，1981.109-112刘景和，李建利，杨奎盛，等．KBr单晶的生长及其光学性能的研究[J]．长春光学精密机械学院学报，1995，18(2)：33—36．顾洪恩．KBr晶