8月19日消息，一篇于8月19日提交至arXiv的论文《On the temperature dependence of the optical band gap in the material system of lithium niobate and lithium tantalate》对两大光电晶体材料的光学带隙温度行为给出了系统答案。

研究团队来自德国帕德博恩大学、中国香港城市大学等多家机构，作者包括Maximilian Henneke、Michael Ruesing、Tim J. Bartley、Christof Silberhorn等。

铌酸锂（LiNbO3）与钽酸锂（LiTaO3）是光电子领域的骨干晶体材料，广泛用于电光调制、非线性光学与微纳光子集成，并在低温量子光子学中的应用日益增多。然而其光学带隙与晶体化学计量比的关系此前缺乏随温度变化的系统表征。

该工作用光透射谱方法，在7K到1000K的温度范围内测量了同成分（congruent）、化学计量比（stoichiometric）、MgO掺杂、Er掺杂四种铌酸锂以及同成分钽酸锂的光学吸收性质。

核心结论是：不同组分之间室温下观察到的带隙差异，并非主要来自本征电子结构不同，而是源于电声耦合与平均声子能量的差异。作为应用示例，团队还测量了Er掺杂铌酸锂中523nm吸收线随温度的移动——铒掺杂有源光子器件正是当前低温量子光源的研究热点。

为便于后续研究复用，团队同时发布了开源软件套件PhoQS-Treat（Tauc Regression Edge Analysis Tool），实现Tauc法带隙拟合的自动化分析。

对光子学与晶体材料行业而言，这项工作填补了铌酸锂平台从室温走向低温应用时最基础的一块数据空白：薄膜铌酸锂（TFLN）调制器与低温光量子器件的设计都依赖材料色散与吸收的精确温变模型，公开的全温区数据与自动化分析工具将降低相关器件仿真与工艺筛选的门槛。 （来源：arXiv）