• 제목/요약/키워드: Potassium niobate

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비선형광학재료 Potassium lithium niobate 단결정 육성 (Single crystal growth of potassium lithium niobate for nonlinear optics)

  • 강길영;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.384-392
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    • 1997
  • 레이저의 파장을 변환시키는 비선형광학 재료인 potassium lithium niobate(KLN) 단결정은 상온에서 정방형 tungsten-bronze 구조를 갖는 강유전체이다. 결정성장이 매우 어렵고 성장된 결정을 냉각하는 과정에 생기는 균열에 의해 고품질의 단결정을 얻기가 쉽지 않았다. 결정성장 도중에 생기는 용액의 증발에 의한 조성의 변화를 알아보고자 열중량 분석을 행하였는데 결정성장 온도보다 약 1$0^{\circ}C$ 정도 높은 $1000^{\circ}C$에서 휘발은 $1.46{\times}10^{-5}$g/ ($\textrm{cm}^2$hr)로 미량이었다. 백금판을 핵생성의 자리로 사용하고 온도에 요동을 주며 서냉을 하여 결정을 성장시키는 방법을 사용하여 좋은 품질의 비교적 대형인 1 cm 정도의 KLN 단결정을 성장시킬 수 있었다. 상전이 온도는 $490^{\circ}C$로 앞서 보고된 것보다 고온이었다. OH- 밴드에 의한 광학적 이방성이 IR 영역에서 존재하였다.

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Growth and Characteristic Infrared Raman Spectra of Potassium Lithium Niobate Single Crystals

  • Youbao Wan;Yoo, Sang-Im
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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    • pp.15-15
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    • 2002
  • Homogeneous and crack-free potassium lithium niobate (K₃Li/sub 2-x/Nb/sub 5+x/O/sub 15/, 0<x<0.5, KLN) single crystals were successfully grown by the Czochralski technique. The KLN single crystals of several different compositions were employed for the investigation of the lattice vibration spectra using infrared Raman spectroscopy. The characteristic Raman spectra of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedral ions were strikingly influenced by the Li ion content. The symmetric stretch vibrational modes V₁, V₂ are broadened, and the symmetric bend vibration mode V/sub 5/ is broadened and even split into three peaks with increasing the Li content, supporting that the bend vibration modes of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedrons are obviously perturbed by Li ions in the C site. Enhanced Raman peak intensities after the post annealing at 900℃ and for 24 h evidenced that a residual stress in as-grown crystals was negligible and only a defect concentration might be reduced.

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$Nb_2O_5$함량이 높은 potassium lithium niobate(KLN) 단결정의 성장 (Growth of potassium lithium niobate (KLN) single crystal with high $Nb_2O_5$content)

  • 강길영;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.396-400
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    • 1998
  • KLN은 성장 결정 내의 $Nb_2O_5$함유량에 따라 물성이 크게 변화하므로 단결정의 조성제어가 매우 중요하다. 본 실험에서는 초기 KLN용액의 $Nb_2O_5$함량을 증가시켜 $Nb_2O_5$함유량이 높은 KLN단결정을 온도요동법과 TSSG법에 의해 성장시키고 성장된 KLN단결정인 $Nb_2O_5$증가량에 따른 격자결함의 유무를 관찰하고자 유전 및 광학 특성을 관찰하다. KLN 단결정 내에 격자결함의 증가에 의해 낮은 에너지로의 단락 frequency 이동과 DPT 특성을 보이는 넓은 Curie 범위가 관찰되었다.

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TSSG growth, morphology and properties of potassium lithium niobate (KLN) crystals

  • Chong, Tow-Chong;Xu, Xue-Wu;Lian Li;Zhang, Guang-Yu;H. Kumagai;M. Hirano
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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    • pp.167-185
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    • 1999
  • In the present paper, KLN crystals have been grown along <001>, <100> and <110> directions by the top seeded solution growth (TSSG) method from Li-richer melts with different compositions. The morphologies of KLN crystals grown along different directions have been studied, and the well-developed facets have been unambiguously indexed using X-ray goniometer and stereographic projection analysis. The growth mechanism and defects such as cracks and inclusions were discussed on the basis of observations of facets on the crystal-melt interfaces. The crystal compositions were determined by chemical analysis method. The structure and lattice constants of KLN crystals were determined and calculated on the basis of XRD data by using TREOR90 and PIRUM programs. The Curie temperature and optical absorption were determined by dielectric constant peak and spectrum measurements, respectively. The blue SHG characteristics of a KLN sample were also investigated using a pulsed dye laser. PACS: 42.70.M;81.10;81.10A;42.65.K.

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TSSG growth, morphology and properties of potassium lithium niobate (KLN) crystals

  • Chong, Tow-Chong;Xu, Xue-Wu;Li, Lian;Zhang, Guang-Yu;Kumagai, H.;Hirano, M.
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.396-401
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    • 1999
  • In the present paper, potassium lithium niobate(KLN) crystals have been grown along <001>, <100> and <110> directions by the top seeded solution growth (TSSG) method from Li-richer melts with different compositions. The morphologies of KLN crystals grown along different directions have been studied, and the well-developed facets have been unambiguously indexed using X-ray goniometer and stereographic projection analysis. The growth mechanism and defects such as cracks and inclusions were discussed on the basis of observations of facets on the crystal-solution interfaces. The crystal compositions were determined by a chemical analysis method. The structure and lattice constants of KLN crystals were determined and calculated on the basis of XRD data by using TREOR90 and PIRUM programs. The Curie temperature and optical absorption were determined by dielectric constant peak and spectrum measurements. respectively. The blue second harmonic generation (SHG) characteristics of KLN sample were also investigated using a pulsed dye laser.

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$\mu$-PD법에 의해 육성한 KLN단결정의 제2고조파 발생(SHG) 특성 (Second harmonic generation (SHG) properties of potassium lithium niobate crystals grown by $\mu$-PD method)

  • 윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.94-99
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    • 1995
  • ${\mu}-PD KLN$법에 의해 육성한 KLN 단결정은 적색 레이저를 이용한 제2 고조파 발생(SHG) 특성 평가에 의해 noncritical phase-matching(NCPM)의 파장의 균일성과 우수한 온도 특성을 갖고 있음을 확인하였다. 또한 융액의 조성을 변화시키면서 성장된 결정의 NCPM 파장 측정에 의해 조성과 SHG 특성 사이에는 민감한 상호관계가 있음을 알 수 있었다. 이로부터 원료의 조성제어를 통한 ${\mu}-PD KLN$은 청색에서 녹색파장을 걸치는 넓은 범위에서의 선택적인 SHG 응용이 기대된다.

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TSSG법에 의해 육성한 KLN 단결정의 광학적 성질 (Optical properties of potassium lithium niobate single crystal grown by TSSG method)

  • ;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.19-24
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    • 1995
  • 대형 단결정 육성을 위해 TSSG 법에 의해 결정성장을 시도, $8{\times}6{\times}2 mm^3$ 크기의 KLN 결정을 육성하였다. 육성된 결정으로 부터 제2고주파 발생영역에서의 이상광 굴절률 $n_e$는 조성에 따라 변화하며, 조성중의 Li량이 많을수록 감소함을 알았다. 또한 광투과 특성평가에 의해 자외영역으로 부터 적외영역에 걸쳐 광이 투과함을 관측하였으며, 자의영역에서의 투과 한도는 350nm, cut-off파장은 380nm임이 확인되었다.

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