材料科学与工程著作系列 光电功能材料与器件PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1功能材料简介 1

1.2光电功能材料的研究现状 2

1.3光电功能材料的展望 6

参考文献 6

第二章 光电功能晶体的基本知识 9

2.1晶体的宏观性能描述 9

2.1.1晶体的对称特性 9

2.1.2晶体的分类 11

2.2介电晶体电学性质的张量表示 14

2.2.1标量、矢量和张量 14

2.2.2利用一阶张量描述热释电效应 17

2.2.3利用二阶张量描述晶体的电极化 18

2.2.4利用三阶张量描述晶体的压电效应 21

2.2.5利用四阶张量描述晶体的电致伸缩效应 28

2.3晶体的铁电性能 32

2.3.1铁电晶体的定义 32

2.3.2铁电晶体的宏观特性 33

2.3.3铁电晶体的宏观特性初步定性说明 34

参考文献 34

第三章 光电功能晶体的光学性质和非线性光学效应 35

3.1晶体的线性光学性质 35

3.1.1光在晶体中的传播 36

3.1.2光在晶体中传播的几何法描述——光学曲面 45

3.1.3晶体的偏振光干涉 54

3.2晶体的非线性光学效应 57

3.2.1非线性光学极化 57

3.2.2非线性极化模型 58

3.3晶体的非线性光学现象 62

3.3.1倍频和混频 63

3.3.2光学克尔效应 68

3.4外场作用下的非线性光学现象 71

3.4.1电光效应 72

3.4.2弹光效应和声光效应 81

3.4.3热光效应 86

3.4.4旋光效应 88

3.4.5磁光效应 89

参考文献 91

第四章 光电功能晶体的性能检测 93

4.1电学性能的测量 93

4.1.1介电常数的测量 93

4.1.2热释电性能的表征 95

4.1.3压电性能的表征 97

4.1.4铁电性能的测量 102

4.1.5电致伸缩系数的测量 103

4.2光学性能的测量 106

4.2.1晶体光学性质的表征 106

4.2.2晶体折射率的测量 107

4.2.3晶体的光学吸收与透过 111

4.2.4晶体的光折变性能 113

4.2.5晶体非线性光学系数的测量 114

4.2.6晶体电光性能的表征 116

4.3光谱性能的测量 125

4.3.1荧光光谱 125

4.3.2紫外-可见吸收光谱 128

4.3.3傅里叶变换光谱 132

参考文献 136

第五章 光电功能晶体 137

5.1铌酸锂晶体 137

5.1.1铌酸锂晶体的结构特点 138

5.1.2铌酸锂晶体的电学性质 140

5.1.3铌酸锂晶体的线性和非线性光学性质 142

5.1.4铌酸锂晶体的电光效应 145

5.1.5铌酸锂晶体的光折变效应 147

5.2钽铌酸钾锂晶体 149

5.2.1钽铌酸钾锂晶体的生长与结构 150

5.2.2钽铌酸钾锂晶体的光学性质 155

5.2.3顺电相钽铌酸钾锂晶体的二次电光效应 159

5.2.4顺电相钽铌酸钾锂晶体的电控光折变效应 160

5.2.5钽铌酸钾锂晶体的压电性能 164

5.3弛豫铁电单晶PMN-PT 168

5.3.1 PMN-PT单晶的特征 169

5.3.2 PMN-PT单晶的相结构 171

5.3.3 PMN-PT单晶的弛豫性与畴结构 174

5.3.4 PMN-PT单晶的线性光学性质 178

5.3.5 PMN-PT单晶的光折变性质 180

5.3.6 PMN-PT单晶的应用 183

5.4激光晶体 184

5.4.1非线性激光晶体简介 184

5.4.2增益介质：钇铝石榴石系列晶体 185

5.4.3频率转换晶体：氟代硼铍酸钾和磷锗锌 186

5.5发光晶体 192

5.5.1光致发光晶体 193

5.5.2电致发光晶体 195

5.5.3半导体发光晶体 197

5.6半导体化合物晶体——光伏材料 202

参考文献 203

第六章 其他光电功能材料 207

6.1液晶材料 207

6.1.1液晶的基本性质 208

6.1.2液晶的光学特性 211

6.1.3液晶的主要应用 212

6.2有机光电功能材料 217

6.2.1有机发光材料 217

6.2.2有机光电导材料 221

6.2.3光折变聚合物材料 222

6.3透明陶瓷材料 223

6.3.1透明陶瓷的简介及发展 224

6.3.2陶瓷的光学透明机理 225

6.3.3透明陶瓷的种类及应用 228

6.4碳纳米材料 231

6.4.1碳纳米材料的特性 232

6.4.2碳纳米材料的应用及器件 238

6.5负折射率材料 239

6.5.1负折射率材料的概念及进展 239

6.5.2负折射率材料的物理性质 241

6.5.3负折射率材料的应用 245

6.6光电薄膜材料 247

6.6.1光学介质膜系及其应用 247

6.6.2特殊功能膜系及其应用 250

6.7多铁性材料 253

6.7.1多铁性 254

6.7.2单相多铁性材料 260

6.7.3复合多铁性材料 266

参考文献 269

第七章 光电功能材料的制备 271

7.1光电功能晶体的生长理论和方法 271

7.1.1晶体成核理论 271

7.1.2晶体生长理论 273

7.1.3溶液中的晶体生长 275

7.1.4熔体中晶体生长的方法 281

7.2光电信息透明陶瓷的制备 287

7.2.1透明原理 287

7.2.2影响陶瓷透光性的因素 288

7.2.3制作透明陶瓷的关键技术 289

7.2.4典型透明陶瓷的制备 295

7.3薄膜生长 297

7.3.1吸附、表面扩散与凝结 298

7.3.2薄膜的形核与生长 299

7.3.3薄膜的物理气相沉积 303

7.3.4化学气相沉积 307

7.4单晶光纤的生长技术 311

7.5有机光电信息材料的制备 313

7.5.1功能高分子材料的功能化方法 313

7.5.2功能高分子材料的制备 315

7.6负折射率材料的设计 326

参考文献 333

第八章 光电功能器件的原理与设计 335

8.1光学体全息存储器 335

8.1.1海量光学体全息存储器 339

8.1.2体全息光学相关器 342

8.2声光器件 346

8.2.1声光调制器 347

8.2.2声光偏转器 349

8.2.3声光器件的应用 349

8.3电光器件 350

8.3.1电光开关器件 350

8.3.2电光调制器 355

8.3.3电光偏转器 357

8.3.4电光图像处理器 361

8.3.5电光分束器 365

8.4发光器件 370

8.5晶体光纤器件 374

8.6其他光电功能器件 377

8.6.1电致伸缩换能器 377

8.6.2压电器件 379

8.6.3磁光器件 386

参考文献 388