吸收振動模的位置和形狀的改變主要可分為三階段：

摘要

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1、 摘要

由摻鋅雜質鈮酸鋰晶體與摻鋅雜質鈮酸鋰粉末的拉曼光譜以及 OH

振動吸 收光譜發現，對於不同濃度的摻鋅雜質的取代機制，經由聲子振動模的頻率、半 高寬的相對變化與 OH

吸收振動模的位置和形狀的改變主要可分為三階段：

（1） 、首先，當摻鋅雜質濃度在 5 mol. %以下時，Nb

主要是被 Zn

所取 代，此機制減少了鋰空缺(V

)的數量，卻增加了晶體中的 Zn 雜質數量。

（2）、當摻鋅雜質濃度在 5 mol. %與 7.5 mol. %之間時，Zn

開始只取代鋰 原子位置，同時產生一個鋰空缺，因而鋅雜質的持續加入使得雜質數量與空缺數 量增加。

（3） 、當摻鋅雜質濃度超過 7.5 mol. %以後，Zn

開始取代 Nb

原子並伴隨 自補償機制，造成鋰空缺快速減少，摻鋅濃度 7.5 mol. %是所有光學特性變化的 反曲點，也稱為鈮酸鋰晶體的光學閥值。

摻鐵雜質鈮酸鋰晶體的吸收光譜圖中顯示出與光折變相關的吸收峰，頻率為 20747 cm

，是 Fe

→ Nb

(導帶)的價帶電子轉移吸收峰（Intervalence Charge Transfer Band，簡稱 IT Band） ，鐵二價與鐵三價分別為電子的施者與受者，所以 隨著鐵濃度增加，吸收峰強度增強，同時鈮酸鋰晶體中的自由電子密度也增加，

晶體性質更趨向金屬性。

在時間解析激發-探測光學量測中，觀察到鈮酸鋰晶體中 3 個能量較低的 E

（TO）聲子-電磁偏極子被同調激發後的行為，這些電磁偏極子的激發與激發光

的波向量相關，而偵測所得訊號強度正比於這些電磁偏極子強度的二次方，傅立

葉轉換所得訊號的頻率則為這些電磁偏極子頻率的線性組合，同時經由訊號強度

擬和得其頻率 E(TO

)聲子相關的電磁偏極子的同調時間為 2350.9fs，頻率與

E(TO

)聲子相關的電磁偏極子的同調時間為 1620.6fs，頻率與 E(TO

)聲子相關的

電磁偏極子的同調時間為 1373.5fs，另外脈衝的寬度與光路准直度則影響所能觀

測到的訊號頻率範圍。