Влияние радиационных воздействий на оптические свойства монокристаллов ниобата лития

• Автор: Орлова, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Оптические свойства монокристаллов ниобата лития

1.2. Дефектная структура

1.3. Влияние состава на показатели преломления кристаллов ниобата

лития

1.4. Аномалии физических свойств ниобата лития в интервале температур

20-200 °С

1.5. Влияние примесей металлов на показатели преломления кристаллов ниобата лития

1.6. Влияние внешнего электрического поля на показатели преломления кристаллов ниобата лития
1.7. Влияние рентгеновского и гамма-облучения на оптические свойства монокристаллов ниобата лития

1.8. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. Методики эксперимента
2.1. Объекты исследований
2.2. Методика проведения окислительно-восстановительного отжига
2.3. Методика вакуумного вжигания лития в поверхность кристалла
ниобата лития
2.4. Методика проведения гамма- и гамма-нейтронного облучения
2.5. Расчет показателей преломления
2.6. Расчет погрешности эксперимента
ГЛАВА 3. Влияние различного рода воздействий на оптические свойства кристаллов ниобата лития
3.1. Исследование оптических свойств ниобата лития после гамма- и гамма-нейтронного облучения
3.2. Исследование влияния временного фактора на показатели преломления гамма-облученного ниобата лития
3.3. Влияние процедуры вакуумного вжигания металлического лития на показатели преломления кристаллов ниобата лития
3.4. Влияние радиационных воздействий на температурные зависимости
показателей преломления монокристаллов ниобата лития
3.4.1. Температурные зависимости показателей преломления

необлученного кристалла
3.4.2. Температурные зависимости показателей преломления гамма-облученного кристалла
3.4.3. Температурные зависимости показателей преломления гамма-нейтронно облученного кристалла
3.4.4. Температурные зависимости показателей преломления кристалла, обработанного литием в вакууме
3.5. Влияние внешнего электрического поля на температурные зависимости показателей преломления монокристалла ниобата лития
3.5.1. Необлученный кристалл
3.5.2. Гамма-облученный кристалл
3.5.3. Гама-нейтронно облученный кристалл
3.6. Обсуждение
Заключение и выводы
Литература
Список работ, опубликованных по теме диссертации

Актуальность темы. За последние годы были синтезированы и достаточно подробно исследованы сегнетоэлектрические монокристаллы ниобатов и танталатов щелочноземельных металлов, обладающие высокими электрооптическими, пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и нелинейными свойствами [1-3].
Возможности использования этих кристаллов связаны с особенностями кристаллической структуры, характерными этому классу соединений. Отличительной особенностью ниобатов является нарушение стехиометрии в процессе выращивания кристаллов, ведущее к появлению разнообразных дефектов кристаллической решетки, которые оказывают существенное влияние на свойства этих соединений. Это указывает на то, что сегнетоэлектрические, оптические, электрооптические и нелинейные свойства этих кристаллов необходимо рассматривать в зависимости от состава, наличия примесей, дефектной и доменной структуры, то есть макро-и микродефектов. Вариация состава и различного рода дефектообразующие обработки, изменяющие концентрацию дефектов, ответственных за появление оптических неоднородностей и оптические свойства, являются с одной стороны эффективным способом управления оптическими свойствами этих соединений, а с другой - изменяют эксплуатационные параметры оптоэлектронных устройств, созданных на базе модифицируемых материалов.
В классе кислородно-октаэдрических сегнетоэлектриков ниобат лития ЫЫЬОз является общепризнанным модельным кристаллом и занимает особое место в ряду кристаллов, используемых в оптоэлектронике для широкополосной эффективной модуляции, отклонения, коммутации, частотного преобразования световых пучков, благодаря ряду уникальных оптических, электрооптических и других свойств. Ряд таких приборов работает в критических условиях: при воздействии высоких температур, упругих и электрических полей, радиации и т.д.
экстремальный характер (рис. 3.1 - 3.12). В течение 13 сут. (300 час) после облучения оба показателя преломления продолжают монотонно возрастать. Затем как п0, так и пе также монотонно убывают. Спустя время порядка 50 сут. (1200 час) после облучения, значения обоих показателей преломления стабилизируются, оставаясь несколько выше показателей преломления необлученного кристалла.
Таблица 3
Зависимость показателей преломления у,п-облученного кристалла
ЫЫЬОз от времени, прошедшего после облучения
Время, час X = 577.0 нм X- 576.9 нм Х= 546.1 нм
0 по=2.3040 пе=2.2168 по=2.3041 пс=2.2175 п0—2.3167 пе=2.2282
168 по=2.3047 пе=2.2177 по=2.3055 пе-2.2184 п0=2.3182 пе=2.2290
240 по=2.3047 пе=2.2177 по=2.3056 пе=2.2184 п0=2.3182 пе=2.2291
312 по=2.3052 пе=2.2178 по=2.3061 пе=2.2185 п0=2.3187 пе=2.2293
384 п0=2.3100 пе=2.2177 по=2.3057 пе—2.2184 п0—2.3184 пе=2.2291
504 по=2.3049 пе=2.2178 по=2.3057 пе—2.2185 п0=2.3183 пе=2.2292
600 по=2.3048 пе=2.2123 по=2.3057 пе=2.2183 п0=2.3183 пе=2.2289
768 по=2.3048 пе=2.2228 по=2.3056 пе-2.2183 п0=2.3183 пе=2.2290
960 по=2.3048 пе-2.2173 по=2.3056 пе=2.2180 п0=2.3183 пс=2.2287
1128 по=2.3048 пе=2.2173 по=2.3054 пе=2.2180 п0=2.3181 пе=2.2286