Спектроскопия и индуцированное излучение разупорядоченных кристаллов, активированных ионами Yb3+

• Автор: Шукшин, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ И ГЕНЕРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКСИДНЫХ РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Кристаллы кальций-ниобий-галлиевого граната

1.1.1. Кристаллическая структура гранатов

1 Л.2. Физические свойства монокристаллов КНГГ

1.1.3..Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства кристаллов КНГГ

1.2. Кристаллы стабилизированного диоксида циркония

1.2.1. Общая характеристика кристаллов и их физические свойства

1.2.2. Структура ТлО?. кубическая, тетрагональная, моноклинная фазы

1.2.3. Методы исследования структуры кристаллов стабилизированного диоксида циркония

1.2.4. Структура и состав окружения примесных ионов-стабилизаторов

1.2.5. Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства стабилизированных кристаллов диоксида циркония
1.3. Кристаллы со структурой шеелита, активированные РЗИ
1.3.1. Физические свойства кристаллов со структурой шеелита
1.3.2. Структура шеелита
1.3.3. Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства
1.4. Физические свойства, кристаллическая структура и спектральные свойства кристаллов ортованадата иттрия УУС>4, активированных редкоземельными ионами
1.5. Современные успехи в получении лазерной генерации на различных кристаллах, активированных УЪ3+
1.6. Описание экспериментальных установок и технические характеристики
использованных приборов
1.6.1. Установка для спектроскопических исследований
1.6.2. Установка для проведения кинетических измерений
1.7. Методика проведения спектроскопических исследований и расчета характеристик исследованных кристаллов
ГЛАВА 2. СПЕКТРОСКОПИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КНГГ, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ УЬ3+
2.1. Спектральные исследования
2.2. Результаты
ГЛАВА 3. СПЕКТРОСКОПИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ УЬ3+
3.1. Объекты исследования
3.2. Спектры поглощения кубических твёрдых растворов 2гОуУ2Оз-УЬ2Оз
3.3. Спектры люминесценции кубических твёрдых растворов ХгОгУ2Оз-УЬ203
3.4. Кинетика затухания люминесценции ионов УЬ3+ в кубическом ЪсОг
3.5. Селективные спектры с временным разрешением кубических твердых растворов 2г02-У20з-УЬ20з
3.6. Сечение усиления
3.7. Результаты
ГЛАВА 4. СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВ СО СТРУКТУРОЙ ШЕЕЛИТА, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ УЪ3+
4.1. Введение. Объекты исследования
4.2. Спектры поглощения иона УЬ3+ в кристаллах двойных вольфраматов и молибдатов
4.3. Спектры люминесценции иона УЪ3+ в кристаллах двойных вольфраматов и молибдатов
4.4. Сечение усиления УЪ3 в кристаллах двойных вольфраматов и молибдатов
4.5. Кинетики затухания люминесценции УЬ3+
4.6. Результаты
ГЛАВА 5. СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛА УУ04:УЬ3+
5.1. Спектры поглощения, люминесценции, кинетика затухания люминесценции и сечение усиления УЬ3+
5.2. Результаты
ГЛАВА 6. ГЕНЕРАЦИОННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
6.1. Схемы проведения экспериментов
6.2. Генерация УЬ3+ в кристаллах КНГГ
6.3. Генерация УЪ3+ в кристалле 2г02-У203
6.4. Генерация УЬ3 в кристалле УУ04
6.5. Результаты
Заключение
Литература

формуле Фухтбауэра - Ладенбурга. При использовании разных методов для одного кристалла достигается соответствие в пределах 15-20% [112]. Первый из упомянутых методов требует детального знания структуры энергетических уровней исследуемого материала при двух различных температурах (чаще всего берутся данные, полученные при азотной и комнатной температурах). Для решения поставленных задач использовался второй метод.
Основное соотношение между характеристиками спонтанного и вынужденного излучения даёт уравнение Фухтбауэра - Ладенбурга. Оно позволяет получить значение сечения поглощения в данной точке спектра, используя параметры, значения которых хорошо известны. Общий вид этого уравнения таков [112]:
<т(Л) = —у* —*-г&- (7)>
%лсп Тн 1л/(Л)йЛ
здесь - радиационное время жизни, п - показатель преломления среды, X - длина волны, I - интенсивность.
В случае анизотропных кристаллов:
= иж (Л)ёЛ+Щ- Л1а(Л)с1ЛГ (8) [114].
Хтггт Ч Ч *
8 лстл 3 3
Кинетика затухания люминесценции.
Для расчетов по формуле Фухтбауэра-Ладенбурга необходимо значение радиационного времени жизни. Для его определения были изучены кинетики затухания люминесценции имеющихся образцов монокристаллов. Но кинетика затухания может быть сильно «затянута» за счет перепоглощения. Эффект перепоглощения в объемных образцах играет важную роль и может существенно влиять на результаты экспериментов. Так, в работе [115] время жизни иона УЬ3+ в кристалле КУШ с малой (0,5 ат%) концентрацией активатора оценено в 300-354 мкс в зависимости от толщины образца, т.е. разница в результатах достигает 15-17 %.
Для уменьшения эффекта перепоглощения и исключения полного внутреннего отражения обычно применяется метод измерения времени жизни