Структурный беспорядок в монокристаллах ниобата лития и его проявление в фоторефрактивном и комбинационном рассеянии света

• Автор: Антонычева, Елена Альбертовна
• Шифр специальности: 01.04.05, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ФОТОРЕФРАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА

И ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КРИСТАЛЛА НИОБАТА ЛИТИЯ

1.1. Модели фоторефрактивного эффекта

в сегнетоэлектрических кристаллах

1.2. Особенности структуры кристалла ниобата лития,

как фазы переменного состава.

1.3. Вакансионные модели дефектообразования

в структуре кристалла ниобата лития

1.4. Особенности упорядочения структурных единиц катионной подрешетки в кристалле ниобата лития

и их влияние на эффект фоторефракции.

1.5. Спектры комбинационного рассеяния света реальных монокристаллов ниобата лития
1.6. Проявление эффекта фоторефракции в спектрах комбинационного рассеяния света.
1.7. Фоторефрактивное рассеяние света в монокристаллах ниобата лития .
Глава 2. АППАРАТУРА И МЕТОДЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Выращивание монокристаллов ниобата лития разного состава
2.3. Регистрация фоторефрактивного рассеяния света.
2.4. Регисграция спектров комбинационного рассеяния света
2.5. Проведение поляризационных измерений спектров комбинационного рассеяния света.
2.6. Обработка спектров комбинационного рассеяния света
Глава 3. СТРУКТУРНЫЙ БЕСПОРЯДОК И ФОТОРЕФРАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ Н ИОБАТА ЛИТИЯ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА.
3.1. Трсхслойная спеклструктура фоторефрактивного рассеяния света
в кристалле ниобата лития
3.2. Фоторефрактивное рассеяние света в кристаллах ниобата лития стехиометрического состава, выращенных методом Чохральского разными способами.
3.3. Асимметрия индикатрисы рассеяния света в номинально чистых кристаллах ниобата лития стехиометрического состава.
3.4. Эффект фоторефракции в кристаллах ниобата лития стехиометрического состава
3.5. Спектры комбинационного рассеяния света номинально чистых кристаллов ниобата лития конгруэнтного
и стехиометрического составов
3.6. Запись информации в номинально чистых кристаллах
ниобата лития стехиометрического состава.
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЙ БЕСПОРЯДОК И ФОТОРЕФРАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ КОНГРУЭНТНОГО СОСТАВА,
ЛЕГИРОВАННЫХ НЕФОТОРЕФРАКТИВНЫМИ КАТИОНАМИ
4.1. Фоторефрактивное рассеяние света в конгруэнтных кристаллах иЫЬОзгВ, 1ЛМЮ3У, 1лУМ, иМТаМ
4.2. Фоторефрактивное рассеяние
в конгруэнтных кристаллах 1ЛМОзп
4.3. Фоторефрактивное рассеяние света
в конгруэнтных кристаллах 1ЛЫЬ0
4.4. Фоторефрактивный эффект и упорядочение катионной подрешетки конгруэнтных кристаллов 1ЛМЬСс
4.5. Спектры комбинационного рассеяния света
конгруэнтных кристаллов Ы03.
4.6. Фоторефрактивные свойства конгруэнтных кристаллов 1лКЬСи
4.7. Спектры комбинационного рассеяния света
конгруэнтных кристаллов ЫМЪСи
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При повышении интенсивности облучения или со временем таких дефектов становится все больше, и они превращаются в статические микрои макрообразования, которые в дальнейшем трансформируются сплошной лазерный трек. При этом в ФРРС формируются три слоя спсклструктуры. Экспериментальные доказательства наличия в монокристалле ниобата лития трех слоев спеклструктуры ФРРС. С течением времени или с повышением мощности возбуждающего лазерного излучения имеет место поэтапное раскрытие трех слоев. Центральне пятно спеклструктуры появляется практически мгновенно. Далее раскрывается второй слой, соответствующий ФРРС на статических дефектах, наведенных лазерным излучением, и только затем раскрывается третий слой, соответствующий ФРРС на флуктуирующих дефектах, также наведенных лазерным излучением. Экспериментальные доказательства методами ФРРС и спектроскопии КРС того, что при больших мощностях накачки эффект фоторефракции и асимметрия индикатрисы ФРРС в монокристалле 1лМЬ0зСтех. К заметно больше, чем в монокристалле лМЮ3стех. Доказательства того, различия в эффекте фоторефракции номинально чистых монокристаллов Ы0зСтех. К и ЬМЬОзСтех. Доказательства того, что метод выращивания монокристаллов ниобата лития стехиометрического из расплава конгруэнтного состава с добавлением флюса К не позволяет выращивать монокристаллы срого стехиометрического состава. Доказательства того, что монокристаллы УЫЪОзс 0,2Ю, мае. ФРРС, но имеют разные формы индикатрис. Легирование кристаллов ниобата лития конгруэнтного состава катионами 2п2, Сс2, В,, Уи, Та5 приводит к подавлению фоторефрактивного эффекта. Двойное легирование катионами У и 2 и Та5 и М2 кристаллов конгруэнтного состава также приводит к подавлению фоторефрактивного эффекта, но в отличие от легирования 7л Ос, В , У, Та5 подавление происходит в процессе облучения, наподобие частичной самофокусировки излучения. Краткое содержание работы. Первая глава посвящена обзору литературы. Особое внимание уделено анализу экспериментальных исследований структу рных дефектов в кристаллах разного состава и особенностей упорядочения структурных единиц катионной подрешетки, определяющих сегнетоэлектрические и фоторефрактвные свойства кристалла и их интерпретации с использованием вакансионных моделей. Описаны основные модели фоторефрактивного эффекта, фоторефрактивное рассеяние света, проявление эффекга фоюрефракции в спектрах КРС. Показаны возможности методов ФРРС и КРС для исследований фоторефрактивных свойств кристаллов. Во второй главе описано получение монокристаллов, исследованных в работе, аппаратура и методики экспериментальных исследований монокристаллов методами ФРРС и КРС. КРС фоторефрактивных кристаллов. В третьей главе, состоящей из шести разделов, представлены результаты исследований влияния структурного беспорядка на фоторефрактивные свойства номинально чистых монокристатлов ниобата лития стехиометрического состава, выращенных из расплава с ,6 мол. К. Исследовано формирование эффекта фоторефракции и спеклструктуры ФРРС в кристалле. Показано, что, лазерный трек и, соответственно, эффект фоторефракции в монокристалле ниобата лития и раскрытие спеклструктуры развиваются в три этапа. С увеличением времени и мощности засветки спеклструктура меняет свою форму, контраст и интенсивность, а также происходит увеличение угла раскрытия индикатрисы ФРРС вдоль полярной оси вследствие изменения показателя преломления. Причем, раскрытие индикатрисы ФРРС происходит асимметрично, преимущественно в положительном направлении полярной оси. По данным ФРРС и КРС показано, что в кристаллах ЫМЬОзстех. К по сравнению с кристаллами ЫМЮзСтех. Обнаружено, что в номинально чистых монокристаллах стехиометрического состава при прохождении лазерного луча образуется трек с измененным показателем преломления, свидетельствующий о возможности записи информации лазерным излучением. В монокристаллах конгруэнтного состава лазерный трек отсутствует. В четвертой главе приведены результаты исследований влияния структурного беспорядка на фоторефрактивные свойства монокристаллов ниобата лития конгруэнтного состава, легированных нефоторефрактивными катионами 2, М2 , В3, вс3, У3, Та5 а также Си2.