Исследование кристаллов семейства антимонитов R3Sb5O12(R=Pr,Nd,Gd,Er) методами колебательной спектроскопии

• Автор: Ходжибаев, Абдумалик Каюмович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Худжанд
• Количество страниц: 91 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Цели и задачи работы
Научная новизна
Практическая значимость работы
Основные положения, выносимые на защиту
Надежность и достоверность
Личный вклад автора
Апробация
Публикации
Структура и объем работы
Глава 1. СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ТВЕРДЫХ КРИСТАЛЛАХ И СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА
1.1. Фазовый переход и изменения симметрии
1.2. Спектральная интенсивность рассеянного света вблизи температуры структурного фазового перехода в идеальных кристаллах
1.3. Спектры КРС в низкочастотной области и их изменения при фазовых переходах в кристаллах
1.4.Тензор поляризуемости и геометрические схемы
ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 1
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Общая схема установки для получения спектров КР
2.2 Блок-схема регистрации интенсивности рассеянного излучения
2.3. Оборудование для температурных исследований
2.4.Математическая обработка результатов эксперимента и ошибки измерений
ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 2
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В КРИСТАЛЛАХ ЛзвЬЮп (Я = Рг, N(1, Сс1, Ег) МЕТОДОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
3.1. Структура и симметрия кристаллов ЛзБЬбОи
3.2. Исследование семейства кристаллов КзБЬзОы методом колебательной спектроскопии
3.3. Температурные зависимости спектров КРС кристалла РгзБЬзОы
3.4. Изочастотные зависимости КРС в кристаллах ЯзБЬзОи (Я- Рг, N6, вб, Ег) вблизи температуры фазового перехода
ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 3
Глава 4. ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ
4.1. Методика контроля качества пьезоэлектрических кристаллов па основе изменения степени деполяризации рассеянного света
4.2. Апробация метода на примере кристаллов антимонитов РоБЬзОы и N63865012
ВЫВОДЫ ГЛАВЫ 4
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы
В последнее время в связи с развитием твердотельной квантовой электроники, лазерной техники и нелинейной оптики в различных устройствах в качестве модуляторов, дефлекторов, преобразователей частоты лазерного излучения, микрогенераторов, фильтров и т. д. широкое применение получили сегнсто- и пьезоэлектрические кристаллы благодаря их сильно выраженным нелинейно-оптическим свойствам.
В процессе выращивания новых диэлектрических кристаллов относительно больших размеров, как правило, возникают пространственные неоднородности, связанные с локальными отклонениями от стехиометрии состава, кластеризацией дефектов и т. п. Области пространственной неоднородности кристалла, испытывающие фазовой переход, могут являться зародышами повой фазы, которые обуславливают изменения тепловых, механических, электрических, оптических и других свойств кристаллов. В связи с этим возникает необходимость изучения термического поведения структуры и физических свойств новых кристаллов, что влечет за собой поиск и разработку методов, позволяющих проводить такие исследования. Среди них наиболее подходящим и информативным методом является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР), который в последние годы стал весьма перспективным средством изучения особенности динамики кристаллической решетки твердых кристаллов.
Так как во многих диэлектрических кристаллах реализуются структурные фазовые переходы, то весьма важным для целей практического применения является изучение особенностей поведения структуры и физических свойств кристаллов вблизи точек фазовых переходов на основе анализа изменений, происходящих в колебательных спектрах. Связь колебательных спектров с физическими характеристиками кристаллов описывается в рамках

определенных теоретических моделей к реальным кристаллическим структурам.
Спектроскопия КР в последние годы стала одним из ведущих методов исследования конденсированных сред. Современные лазерные источники когерентного излучения, возбуждающие спектр, в сочетании с малошумящими монохроматорами, высокочувствительными приемниками слабых оптических сигналов и автоматизированными системами обработки данных позволяют получать высококачественные спектры от самых разнообразных объектов при минимальных требованиях к объему и предварительной подготовке образцов.
Для пауки о твердых телах необходимо развить общие представления об особенностях структуры и физических свойств твердых кристаллов при различных температурах, особенно вблизи точки сегнетозлектрического фазового перехода. Только систематические исследования в этом направлении позволяют установлению корреляций параметров колебательного спектра диэлектрических кристаллов с количественными характеристиками их качества, такими, как добротность, концентрация дефектов или примесей. Сказанное выше обосновывает актуальность выбранного в работе направления исследований.
Цели и задачи работы
Цслыо настоящей диссертационной работы является количественное исследование колебательных спектров кристаллов антимонитов /ЦЗЬзО]? (Я = Рг, N6, Об, Ег), получение информации об особенностях динамики кристаллических решеток этих кристаллов при различных температурах, экспе-римешальное установление связи характеристик качества кристалла (таких, как их добротность, примесей, температуры фазового перехода) и спектральных свойств. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

Рис.1.8. КР на мягкой моде для кристаллов Р^гВп 143].

9. Зависимость частоты мягкой моды от температуры в кристаллах Н^зСЬ 1