【稀土】2018年度中国稀土十大科技新闻

    2018年度中国稀土十大科技新闻

1.稀土单晶光纤实现mw级中红外激光输出

单晶光纤是一种新型高效的激光增益介质，能够有效克服体块晶体和玻璃光纤带来的热效应等瓶颈问题，未来将在高功率全固态光纤激光领域具有重大的应用价值。中科院长春应用化学研究所在多年稀土晶体设计及生长技术开发的基础上，实现了mw级中红外激光输出。该成果构建了从稀土晶体基础理论研究及新晶体结构设计，到微下拉生长技术优化、单晶光纤激光输出的全创新链条。标志着我国稀土资源高附加值下游应用领域又一次原创性突破。

稀土资源利用国家重点实验室主任薛冬峰研究员首次明确了“稀土晶体”的定义，从结晶热力学和动力学两方面入手构建微下拉稀土单晶光纤生长模型，利用该理论模型得出稀土单晶光纤生长中的关键参数。为了进一步清晰化生长界面处的化学键合模式，建立轨道杂化模型研究稀土离子的成键行为，定量关联稀土离子配位数、配位结构和外层轨道杂化方式，用于定量计算稀土单晶光纤的生长速度。该工作创新性地利用生长界面处的化学键合模式解决了微观晶体组成和稀土单晶光纤块体材料之间的跨尺度问题，用于多尺度稀土单晶光纤生长方案的定向设计，成功生长了直径0.5-3 mm的稀土铝酸盐、镓酸盐、硅酸盐等系列单晶光纤，获得了mw级中红外激光输出。

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