Магниторезонансные исследования дефектной структуры монокристаллов сегнетоэлектрического германата свинца

• Автор: Ивачев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 105 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ИССЛЕДОВАНИЯ НОМИНАЛЬНО ЧИСТОГО И ЛЕГИРОВАННОГО Pb5Ge30„ (ОБЗОР)

1.1. Структура германата свинца

1.2. ЭПР примесных дефектов в германате свинца

1.2.1. Тригональный центр гадолиния

1.2.2. Триклинные центры гадолиния

1.2.3. Центры железа и марганца в германате свинца

1.2.4. Центры меди в кристаллах германата свинца

1.2.5. Ионы хрома в кристаллах германата свинца

1.3. Эффект фоторефракции

1.4. Классификация кристаллов германата свинца
1.5. ЭПР ионов РЬ3^ в германате свинца
1.6. Фотоиндуцированная перезарядка ионов свинца в Pb5Ge30n
1.7. Постановка задач
2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методика расчета уровней энергии
2.2. Методика оптимизации параметров спинового гамильтониана
2.3. Методика расчета угловых зависимостей резонансного спектра
2.4. Спектрометры
2.4.1. Спектрометр ЕМХ Plus Bruker
2.4.2. Модифицированный спектрометр РЭ-1
3. ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС ИОНОВ РЬ3+ В МОНОКРИСТАЛЛАХ ГЕРМАНАТА СВИНЦА
3.1. Введение
3.2. ЭПР облученного светом германата свинца
3.3. Суперсверхтонкая структура сигналов РЬЗН в германате свинца..

3.4. Локализация ионов РЬ3+
3.5. Эффективность перезарядки ионов свинца в дефектных кристаллах
3.6. Выводы
4. ЭПР И ДИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ Са3+-Е В РЬ5Се3Оп
4.1. Введение
4.2. Спектр ЭПР и спиновый гамильтониан
4.3. Модель комплекса Ой3+-Б‘
4.4. Температурное поведение комплексов Ос13+-Р'
4.5. Выводы
5. ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРА ЭПР ЦЕНТРОВ Сй3+-8і4+
5.1. Введение
5.2. Аномальный ЭПР спектр центров Ссі3^-Ві4+ в кристаллах германата свинца
5.3. Модель кросс-релаксационного взаимодействия
5.4. Выводы
6. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ В КРИСТАЛЛАХ ХЛОРИДА РУБИДИЯ-СВИНЦА
6.1. Введение
6.2. Структура кристаллов хлорида рубидия-свинца
6.3. Спектр ЭПР центров Ос13+ и спиновый гамильтониан
6.4. Локализация ионов всі
6.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
Настоящая работа посвящена исследованию методом электронного парамагнитного резонанса дефектной структуры монокристаллов германата свинца РЬзОс^О; ь подвергнутых различному легированию и модифицированию, а также хлорида рубидия-свинца ИЬРЬ2С15.
Актуальность работы:
Хорошо известно, что различные примесные и собственные дефекты решетки, такие как примесные ионы замещения и внедрения, междоузельные атомы, вакансии, центры рассеивания, захвата, окраски, люминесценции и т.д., способны в значительной степени менять свойства реальных кристаллов. Данный факт лежит в основе большинства примеров их практического применения, поскольку позволяет в широком диапазоне управлять свойствами твердого тела.
Одним из наиболее удобных методов исследования дефектной структуры кристаллов является электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), позволяющий определить концентрацию примесных парамагнитных ионов, а также получить исчерпывающую информацию об их валентном состоянии, координации, локальной симметрии, гибридизации электронов и наличии в ближайшем окружении других дефектов. Эта информация имеет большое практическое значение при моделировании свойств реальных кристаллов.
Данная работа посвящена исследованию методом электронного парамагнитного резонанса дефектной структуры монокристаллов германата свинца РЬ50ез01Ь подвергнутых различному легированию и модифицированию, а также хлорида рубидия-свинца КЬРЬ2С15. Данные материалы обладают уникальными свойствами, изучение которых важно в связи с перспективой их практического применения.
Сегнетоэлектрический германат свинца - материал интересный такими свойствами, как реверсивная оптическая активность и высокий пироэффект. С момента открытия в 1971 году было опубликовано множество работ, посвященных его диэлектрическим и электрооптическим свойствам [1-12].

1.6. Фотоиндуцированная перезарядка ионов свинца в РЬ5Се3Оп
Несмотря на то, что большое количество публикаций посвящено диэлектрическим и электрооптическим свойствам германата свинца, его фоторефрактивные свойства до сих пор остаются малоизученными. Авторы [18] проводили исследования ЭПР-спектра германата свинца при освещении его ксеноновой лампой. При этом был получен характерный спектр РЬ3+ (см. рисунок 1.17).
Магнитное поле В (мТп)
Рис. 1.18. Германат свинца. Угловая зависимость суперсверхтонкой структуры линии ЭПР, принадлежащей изотопам (1=0), от вращения магнитного поля в плоскости содержащей ось С3 [18]
Три основных сигнала, обусловленные зеемановским расщеплением и сверхтонким взаимодействием, при этом имели тонкую структуру. Данная структура объясняются взаимодействием парамагнитного иона РЬ' с ядрами соседних ионов свинца. Наблюдаемый спектр характеризуется константами суперсверхтонкого взаимодействия с ближними и дальними ионами РЬ2+: = 70/с и = 26Гс соответственно (V я 9,4 ГГц).