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Dynamic simulation of vapor transport equilibration in congruent LiNbO3 crystal

机译：等效LiNbO3晶体中蒸气输运平衡的动态模拟。

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Vapor transport equilibration (VTE) in a congruent lithium niobate (LiNbO3) plate is modeled using the implicit finite difference method, and Li-diffusion at 1100 degrees C in both Z-cut and X-cut plates with thicknesses from 0.5 to 3 mm is simulated for VTE duration up to 450 h. Li-diffusivity at 1100 degrees C was determined experimentally based upon secondary-ion-mass spectrometry (SIMS) analysis. A good agreement of numerical results with SIMS results or optical absorption edge measurement results confirms the accuracy of the Li-diffusivity and the validity of the VTE model proposed and the numerical method employed. The mutual influence problem of two VTE processes from the top and the bottom surfaces of the plate and the VTE duration needed to fully VTE-treat a plate are discussed in relation to the crystal's cut and thickness. The VTE duration dependence on the mean Li/Nb ratio within a 20 mu m depth is studied.
机译：使用隐式有限差分法对全铌酸锂（LiNbO3）板中的蒸汽输运平衡（VTE）进行建模，在厚度为0.5到3 mm的Z形和X形切割板中，Li在1100℃下的扩散为模拟VTE持续时间长达450小时。根据二次离子质谱（SIMS）分析，通过实验确定1100℃下的Li扩散系数。数值结果与SIMS结果或光吸收边缘测量结果吻合良好，证实了Li扩散系数的准确性以及所提出的VTE模型和采用的数值方法的有效性。根据晶体的切割和厚度，讨论了从板的顶面和底面开始的两个VTE过程的相互影响问题，以及对板进行完全VTE处理所需的VTE持续时间。研究了VTE持续时间对20微米深度内平均Li / Nb比的依赖性。

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