移動端


當(dāng)前位置：興旺寶>資訊首頁> 技術(shù)前沿
閱讀排行 更多
企業(yè)直播 更多
推薦展會 更多

反常熱膨脹光學(xué)晶體研究獲進(jìn)展 有望提升精密光學(xué)儀器穩(wěn)定性

2022-07-27 13:54:37來源：中科院理化技術(shù)研究所 閱讀量：131 評論

分享：

導(dǎo)讀：在相同溫度區(qū)間內(nèi)，光程的變化量比常規(guī)光學(xué)晶體(石英、金剛石、藍(lán)寶石、氟化鈣)低三個數(shù)量級以上。

　　近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員林哲帥、副研究員姜興興等提出實(shí)現(xiàn)晶體熱膨脹的超各向異性，為光學(xué)晶體反常熱膨脹性質(zhì)的調(diào)控提供了全新的方法，對于光學(xué)晶體中軸向反常熱膨脹性質(zhì)的功能化具有重要意義。
 
　　在外界溫度變化時，常規(guī)光學(xué)晶體因“熱脹冷縮”效應(yīng)，無法保持光信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性(如光程穩(wěn)定性等)，限制了其在復(fù)雜/極端環(huán)境中精密光學(xué)儀器的應(yīng)用。探索晶體的反常熱膨脹性質(zhì)如零熱膨脹，“對沖”外界溫場對晶體結(jié)構(gòu)的影響是解決這一問題的有效途徑。
 
　　然而，通過晶格在溫度場作用下的精巧平衡來實(shí)現(xiàn)零熱膨脹頗為困難，一方面，熱膨脹率嚴(yán)格等于零的晶體在自然界中不存在；另一方面，目前化學(xué)組分調(diào)控晶體熱膨脹性質(zhì)的方法，例如多相復(fù)合、元素?fù)诫s、客體分子引入和缺陷生成等，影響晶體的透光性能，不利于光學(xué)應(yīng)用。如何在嚴(yán)格化學(xué)配比的晶體材料中，利用其本征的熱膨脹性能來實(shí)現(xiàn)大溫度漲落下的光學(xué)穩(wěn)定性，具有重要的科技意義。
 
　　該研究團(tuán)隊(duì)提出實(shí)現(xiàn)晶體熱膨脹的超各向異性，即沿晶體結(jié)構(gòu)的三個主軸方向分別具有零、正、負(fù)熱膨脹性，來調(diào)控光學(xué)晶體反常熱膨脹性質(zhì)的新方法。研究通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)格證明了當(dāng)沿著三個主軸方向分別具有零、正、負(fù)熱膨脹時，晶體具有最大的熱膨脹可調(diào)性，可實(shí)現(xiàn)熱膨脹效應(yīng)和熱光效應(yīng)的精巧“對沖”，獲得完全不隨溫度變化的光程超級穩(wěn)定性。
 
　　研究在具有高光學(xué)透過的硼酸鹽材料中探索，系統(tǒng)分析了晶格動力學(xué)特征。在此基礎(chǔ)上，研究在AEB2O4 (AE=Ca或Sr)中發(fā)現(xiàn)了首個沿著三個主軸方向零、正、負(fù)熱膨脹共存的特性。原位變溫X射線衍射實(shí)驗(yàn)證明AEB2O4晶體具有寬的零、正、負(fù)熱膨脹共存的溫區(qū)(13 K ~ 280 K)。
 
　　在相同溫度區(qū)間內(nèi)，光程的變化量比常規(guī)光學(xué)晶體(石英、金剛石、藍(lán)寶石、氟化鈣)低三個數(shù)量級以上。第一性原理結(jié)合變溫拉曼光學(xué)揭示了AEB2O4這種新奇的熱膨脹性質(zhì)源自離子(AEO8)基團(tuán)拉伸振動和共價(BO3)基團(tuán)扭轉(zhuǎn)振動之間熱激發(fā)的“共振”效應(yīng)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Materials Horizons上。
 
　　近年來，該團(tuán)隊(duì)致力于光電功能晶體反常熱學(xué)和反常力學(xué)性能的研究，發(fā)現(xiàn)了系列具有負(fù)熱膨脹、零熱膨脹、負(fù)壓縮以及零壓縮性能的光電功能晶體，有望為復(fù)雜/極端環(huán)境下光學(xué)器件的穩(wěn)定性和靈敏度問題提供解決方案。
版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評論

昵稱 驗(yàn)證碼

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)

    相關(guān)新聞

    • 福光股份2024年上半年虧損3498.55萬元

      2024年上半年，公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入2.7億元，同比下降10.79%；歸母凈利潤虧損3498.55萬元，上年同期虧損374.22萬元；扣非凈利潤虧損4247.93萬元，上年同期虧損1256.61萬元；基本每股收益為-0.2217元。
      2024-08-27 08:47:53    24
      福光股份光學(xué)儀器

    • 又一光學(xué)儀器廠商完成天使輪融資

      近日，長宜光科(蘇州)技術(shù)有限公司宣布完成天使輪融資，投資方為里程碑創(chuàng)投，本輪投資將有助于長宜光科在微納光成像及高端光儀器領(lǐng)域開展生產(chǎn)、研發(fā)和市場推廣業(yè)務(wù)。
      2024-07-25 08:46:27    38
      光學(xué)儀器

    • 精測電子預(yù)計2024年上半年凈利同比增長272.09%-354.77%

      精測電子（300567）披露半年度業(yè)績預(yù)告，預(yù)計2024年上半年歸母凈利潤4500萬元至5500萬元，同比增長272.09%-354.77%；扣非凈利潤預(yù)計-700萬元至300萬元。
      2024-07-19 08:50:12    53
      精測電子光學(xué)儀器