Закономерности образования, структура и лазерные свойства центров окраски в активированных фторидных кристаллах

• Автор: Хулугуров, Виталий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 305 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СИНТЕЗ КРИСТАЛЛОВ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ, МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Методы синтеза кристаллов ЫЕ, активированных ионами гидроксила

1.2. Облучение кристаллов

1.3. Оптические методы

1.4. Метод токов термостимулированной деполяризации

ГЛАВА 2 КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ДЕФЕКТЫ В ЩГК

2.1. Молекулярные ионы ОН" в ЩГК и их преобразования под действием ионизирующей радиации

2.2. Молекулярные ионы 02" в ЩГК и условия их образования

2.3. Молекулы 02 и 02+ в ЩГК

2.4. Примесь кислорода в щелочно - земельных фторидах
2.5. Агрегаты кислородных молекул во фторидах лития и натрия
2.6. Изучение кислородных примесей в кристаллах 1ЛГ методом ядерной спин - решеточной релаксации
2.7. Молекулярный кислород в облученных кристаллах фторидов Ы и Иа с кислородсодержащими примесями
2.8. Водородная связь в ЩГК с гидроксилом
2.9. Радиационно - наведенные оксигидрильные комплексы в кристаллах ЫГ.ОН, М§
2.10. Радиационно - химические преобразования гидроксила в 1лГ и ЫаГ
2.11. Термохимические преобразования молекулярных центров с водородной связью и центров окраски в кристаллах 1ЛГ:ОН и 1лГ:ОН,Мд
2.12. Инфракрасные колебательные спектры радиационно - наведенного поглощения кристаллов №Г:ОН
2.13. Заключение к главе
ГЛАВА 3 РОЛЬ ИОНОВ ОН В МОДИФИКАЦИИ СВОЙСТВ Е/ - ЦЕНТРОВ ОКРАСКИ В КРИСТАЛЛАХ ЩЕЛОЧНЫХ ФТОРИДОВ

3.1. Введение. Г/ - подобные центры в кристаллах ЫР:ОН и ЫаР:ОН
3.2. РД - подобные и сопутствующие дефекты в кристаллах ЫР и ИаР, зависимость от концентрации ОН" - ионов
3.2.1. Кристаллы 1ЛР:ОРГ
3.2.2. Кристаллы ИаР иИаРЮРГ
3.3. Сопоставление данных, полученных методом оптической спектроскопии
и методом токов ТСД
3.3.1. Детали экспериментов по методу токов ТСД
3.3.2. Результаты ТСД измерений
3.3.4. Пики токов ТСД в области 10 - 70 К в кристаллах ЫР:ОН" и ЫР^2+,ОРГ
3.3.5. Пики токов ТСД в кристаллах ЫРЮН'в области 70 - 150 К
3.3.6. Пики токов ТСД в кристаллах ЫР:М§2+ и 1лР:К^2+,ОН" в области 150 -250 К
3.3.7. Пики токов ТСД в ЫР:ОН" в области 225 - 325 К
3.3.8. Диполи 02'-Уа+ в кислородсодержащих кристаллах ЫР
3.3.9. Р/ - подобные лазерно - активные центры окраски в ЫР:ОРГ
3.3.10. Пики токов ТСД в кристаллах Пар
3.3.11. Заключение к главе
ГЛАВА 4 ЛАЗЕРНО - АКТИВНЫЕ Р - АГРЕГАТНЫЕ ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ ЫР И Иа?, АКТИВИРОВАННЫХ ДВУХВАЛЕНТНЫМИ КАТИОННЫМИ ПРИМЕСЯМИ
4.1. Введение
4.2. рг+М£2"ьУс'- центры в кристаллах ЫР:М§
4.2.1. Теоретические оценки энергии связи в Р/Мё2+Ус"- комплексе
4.2.2. Механизм образования р/- и Р/М£2+Ус' ~ центров в LiF:Mg
4.3. р2+ - агрегатные центры, стабилизированные катионными вакансиями в кристаллах ЫР :Ме2+,ОРГ
4.4. Р2+ - центры в кристаллах ЫР, легированных двухвалентными примесями Со2+, №2+, Ве2+
4.5. F3 Mg2+Vc' центры в кристаллах LiF-Mg
4.6. LiF с примесями Sr2+ и Са2+
4.7. Сопоставление ТСД и оптических измерений
4.8. Механизм образования F2+M.e2+Yc' - центров
4.9. Механизм образования и структурная модель центров окраски с 0-фононной линией 600 нм
4.10. F2 - и F2 - подобные центры в кристаллах NaF:Ме2+
4.11. Заключение
ГЛАВА 5 ЛАЗЕРНЫЕ СРЕДЫ И ГЕНЕРАЦИЯ НА ЦЕНТРАХ ОКРАСКИ
5.1. Введение
5.2. Генерация на термостабильных и классических F2 - центрах в LiF при
возбуждении излучением импульсных лазеров
5.2.1 Накачка второй гармоникой (1 = 532 нм) Nd:YAG - лазера
5.2.2. Накачка лазером на парах меди
5.2.3. Природа потерь при генерации на F2+ - центрах в кристаллах LiF
5.3. Нестационарная активная спектроскопия лазерно - активных центров окраски в кристаллах фтористого лития
5.3.1. Метод
5.3.2. Исследование агрегатных одноэлектронных центров окраски
5.3.3. Исследование F2- и F3+- центров
5.3.4. Фотопревращение центров окраски в кристалле LiF под действием пикосекундного излучения
5.4. Активные среды на основе кристаллов NaF
5.4.1. Особенности генерации активных сред на основе кристаллов NaF:Me2+c F2* - подобными центрами
5.4.2. Перестраиваемая в диапазоне 1100 - 1340 нм генерация на кристаллах NaF с центрами окраски

ционной частоты поляризованных объектов с температурой, которая дает увеличение тока, и постепенное истощение диэлектрической поляризации, которая обуславливает уменьшение тока. Анализ элементарного пика тока, связанного с не-коррелированой релаксацией невзаимодействующих диполей в ионных кристаллах с низкими концентрациями примеси ведет к определению энергии активации (.Е) и предэкспоненциального фактора (т0) с использованием уравнения Аррениуса для времени релаксации:
Асимметричная кривая термотока, регистрируемая в течение эксперимента, описывается уравнением:
где Р0 - насыщающая поляризация определенной поляризационной моды, 5 - поверхностная область образца и кр - постоянная Больцмана. В соответствии со специфическими химическими, структурными и морфологическими характеристиками диэлектрика, пики могут быть обусловлены ориентационной (дипольной релаксацией), пространственным зарядом или поверхностными поляризационными явлениями (обычно в диапазоне относительно высоких температур).
Для определения параметров релаксации (Е, т0) каждого диэлектрически -активного механизма мы использовали различные методы. В случае, где возможно было записать только начальную часть кривой тока деполяризации, энергия активации может быть рассчитана из наклона, Е/ кр, логарифмического графика 1п ЦТ) в зависимости от Т1 [28]. Для полной полосы тока время релаксации ЦТ) и соответствующие параметры могут быть определены прямо, путем графического интегрирования токовой кривой [28]. Сильно перекрывающиеся релаксационные полосы анализировались с использованием специальной компьютерной программы, разработанной в Афинском университете [31].
(1.5)
(1.6)