Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3单晶紫外可见近红外光学性质  

UV-Vis-NIR optical properties of Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3 single crystal

作　　者：诸佳俊 张金中[1,2] 许桂生[3] 张小龙[1] 余温雷 胡志高[1] 褚君浩[1,2] 

机构地区：[1]华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室,上海200241 [2]中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海200083 [3]中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体工程中心,上海200050 [4]温州医科大学生物医学工程学系,浙江温州325035

出　　处：《红外与毫米波学报》2015年第4期442-446,共5页Journal of Infrared and Millimeter Waves

基　　金：国家重点基础研究发展规划(2011CB922200;2013CB922300);国家自然科学基金(11374097;61376129);上海市科学技术委员会项目(13JC1402100;13JC1404200);上海高校特聘教授 (东方学者) 项目;上海市科技英才扬帆计划(15YF1413900);中国博士后科学基金(2014M56035)~~

摘　　要：通过温度依赖的透射和反射光谱研究了在准同型相界附近的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3(PMN-0.3PT)单晶光学性质.这种禁带宽度随温度范围不同变化规律不同现象,揭示了PMN-PT单晶温度依赖的复杂相结构.禁带宽度Eg在303 K是3.25 e V,临界点Ea是3.93 e V,临界点Eb是4.65 e V,它们随着温度的上升而下降,在453 K禁带宽度Eg是3.05 eV,临界点Ea是3.57 eV,临界点Eb是4.56 eV.这三个跃迁能量Eg、Ea、Eb分别对应从O 2p到Ti d、Ni d、Pb 6p轨道跃迁.它们随温度上升而下降的变化规律可以用晶格热膨胀和电子声子相互作用理论来解释.通过Tauc-Lorentz色散模型拟合得到了303 K到453 K温度范围的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O3-0.3PbTiO_3单晶光学常数及其随温度的变化规律,发现折射率n随着温度的升高而升高.The optical properties of Pb（Mg_1/3Nb_2/3）O_3-0.3PbTiO_3 single crystal near morphotropic phase boundary were investigated by temperature dependent transmittance and reflectance spectra. The temperature dependent absorption edges showblueshifts below300 K while they showredshifts above 300 K. At 303 K,optical band gap Egis 3. 25 eV,critical point energies Eaand Ebare 3. 93 and 4. 65 e V,respectively. With increasing temperature,Eg,Eaand Ebdecrease and they are 3. 05,3. 57,4. 56 e V at 453 K,respectively. Three critical point energies Eg,Eaand Ebare corresponding to O2p to Ti d,and Pb 6p,respectively. Such narrowing trends with increasing temperature can be explained by thermal expansion of the lattice and electron-phonon interaction. Based on Tauc-Lorentz dispersion models,the dielectric functions from 3. 1 to 6. 5 eV have been extracted from303 to 453 K. It was found that the refractive index n increases with increasing temperature.

关 键 词：铁电单晶 透射光谱 反射光谱 禁带宽度 光学常数 

分 类 号：TN204[电子电信—物理电子学]