具有零、正、负热膨胀共存特性的光学晶体AEB_(2)O_(4)(AE=Ca或Sr)

摘要

常规光学晶体在外界温度变化时,由于“热胀冷缩”效应,无法保持光信号传输的稳定性(如光程稳定性等),限制了其在复杂/极端环境中精密光学仪器的应用。探索晶体的反常热膨胀性质,如零热膨胀,来“对冲”外界温场对晶体结构的影响是解决这一问题的有效途径。但是,要通过晶格在温度场作用下的精巧平衡来实现零热膨胀是十分困难的:一方面,热膨胀率严格等于零的晶体在自然界中并不存在;另一方面,目前化学组分调控晶体热膨胀性质的方法,例如多相复合、元素掺杂、客体分子引入和缺陷生成等,会影响到晶体的透光性能,不利于光学应用。如何在严格化学配比的晶体材料中,利用其本征的热膨胀性能实现大温度涨落下的光学稳定性,具有非常重要的科技意义。