Выращивание и исследование легированных монокристаллов ниобата бария-стронция

• Автор: Лыков, Павел Андреевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание.
Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Структура и свойства монокристаллов твердых растворов

ниобата бариястронция ЗВИ.

1.1.1. Фазовая диаграмма.

1.1.2. Кристаллическая структура.

1.1.3. Основные физикохимические и структурные свойства.

1.2. Оптические свойства.

1.3. Сегнетоэлектрические свойства.

1.4. Электрооптические свойства.

1.5. Электропроводность.
1.6. Фоторефрактивные свойства.
1.6.1. Особенности записи голографических решеток в 8ВМ.
1.6.2. Влияние легирующих примесей.
1.7. Методы получения монокристаллов 8В1М.
1.8. Дефектная структура кристаллов БвЫ.
1.8.1. Дефекты в кристаллах, полученных методом
Чохральского.
1.8.2. Дефекты в профилированных кристаллах 8ВН.
1.9. Выводы по обзору литературы и постановка задачи.
Глава 2. Выращивание монокристаллов 8ВЫ модифицированным способом Степанова.
2.1. Твердофазный синтез шихты.
2.2. Рост монокристаллов.
2.2.1. Подготовка ростового процесса конструктивные
особенности кристаллизационного узла.
2.2.2. Выращивание легированных кристаллов ВМ.
2.2.3. Особенности процессов кристаллизации объемно
профилированных легированных кристаллов 8ВЫ.
2.3. Исследование реальной структуры монокристаллов.
2.4. Выводы к главе 2.
Глава 3. Влияние легирующих примесей редкоземельных и
переходных элементов на оптические и сегнетоэлектричсские свойства кристаллов 8ВЫ.
3.1. Спектры оптического пропускания.
3.2. Диэлектрическая проницаемость и элекгрооптическис
свойства.
3.3. Исследование фотохромного эффекта.
3.4. Выводы к главе 3.
Глава 4. Фоторефрактивные свойства легированных кристаллов
4.1. Голографическая установка для исследования кристаллов
БВЫ. Элементы оптических схем и система регистрации.
4.2. Двухволновое взаимодействие в легированных кристаллах
4.3. Четырехволновое взаимодействие в легированных
кристаллах 8ВЫ.
4.4. Запись амплитудных решеток.
4.5. Оценка эффективности фоторефрактивных сред на основе
легированных кристаллов 8ВЧ.
4.6. Выводы к главе 4.
Основные результаты работы.
Список литературы


International conference on electronic materials (июнь г, Сиань, Китай); Conference on lasers and electro-optics/Europe - European Quantum Electronics Conference CLEO/Europe-EQEC (июнь r, Мюнхен, Германия); International conference «Crystal materials» ICCM (мая-июнь г, Харьков, Украина); Конференция «Функциональные материалы и нанотехнологии» FMNT- (апрель г, Рига, Латвия); International symposium «Micro- and nano-scale domain structuring in ferroelectrics» ISDS- (август r, Екатеринбург); 9-th European conference on applications of polar dielectrics (август г, Рим, Италия). Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 6 страниц, включая иллюстрации и таблиц. Во введении излагается актуальность выбранной темы диссертации, формулируются цели, задачи, научная новизна и практическая значимость работы, приводится список работ автора но теме диссертации. В главе 1 приведен обзор литературы, в котором рассматриваются основные физико-химические, сегнетоэлектричсские и фоторефрактивные свойства кристаллов твердых растворов SBN, методы их выращивания. В главе 2 приведены результаты экспериментов по оптимизации условий выращивания легированных кристаллов SBN: модифицированным способом Степанова, описана разработанная методика получения монокристаллов оптического качества. В главе 3 представлены экспериментальные данные о влиянии легирующих примесей на спектры оптического пропускания, сегнегоэлектрический фазовый переход и электрооптическис свойства кристаллов SBN:. В главе 4 представлены результаты исследований фоторефрактивных свойств легированных монокристаллов 8ВК: в схемах двух- и четырехволнового взаимодействия. В заключении сформулированы основные результаты работы. Глава 1. Обзор литературы. Структура к свойства монокристаллов твердых растворов ниобата бария-стронция (8В1Ч). Фазовая диаграмма. Фазовые равновесия в тройной системе ВаО-8гО-МЬ2С>5 были исследованы методами дифференциального термического анализа (ДТА) и рентгено- фазового анализа (РФА) []. На полученной тройной фазовой диаграмме (рис. Фаза I является тетрагональным твердым раствором 8гхВа|. ЫЬ6 (ЭВК), фаза II - орторомбической модификацией БВМ. Фаза III соответствует составу ЗВаОх5КтЬ5, а фаза IV является твердым раствором изоморфных соединений г0х5МЬ5 и Ва0хЗМЬ5. Тетрагональная фаза катий-вольфрамовых бронз в системе ВаО-8гО МЬ5 существует в узкой области составов вблизи мол. ЫЬ5. Так для изоплеты % ВаО (рис. ВЫ соответствует область составов от до % МЬ5. В псевдобинарной системе Ва№>6 - 8гМЬ2Об твердый раствор 8гхВа1. Ъб (8ВК) имеет широкую область гомогенности (0. В более поздних работах указывается область гомогенности 0. В работе [] показано, что максимум температуры плавления находится вблизи состава х-0. ВМ, соответствующий х=0. Ва,. ЫЬ5)у. С для эвтектики с 8гЫЬ6 и максимумом °С для конгруэнтного состава БВЫ (рис. ДТА твердых растворов 8гхВа1. МЬ2Об показал, что разность температур плавления и кристаллизации максимальна для ВаЫЬ2Об и 8гЫЬ6, а также для состава, близкого к кошруэнтному (рис. При исследовании кристаллов ЯВЫ, выращенных методом зонной плавки, конгруэнтно плавящийся состав был определен как х~0. Кроме сегнетоэлектрической тетрагональной фазы ЯВЫ была обнаружена также фаза с моноклинной симметрией []. Установлено, что при температурах ниже 0°С стабильной является только моноклинная фаза, а тетрагональная фаза метастабильна [, ]. Наличие моноклинной фазы с пространственной группой симметрии Р2|/а было зафиксировано для составов х=0. Для состава х=0. А, Ь=7. А, с=5. А, 7=. Исследование перехода из тетрагональной в моноклинную фазу показало, что при температурах выше °С моноклинная фаза быстро и полностью переходит в тетрагональную. В диапазоне температур ч-0°С обе фазы сосуществуют, причем наблюдается значительная скорость перехода из тетрагональной в моноклинную фазу. Ниже 0°С скорость фазового перехода резко замедляется []. На стабильность тетрагональной фазы ЯВЫ большое влияние оказывают легирующие примеси []. Замещение ЫЬ на 'П, 8п, У, 2л уменьшает содержание моноклинной фазы в керамических образцах ЯВЫ. Образование только тетрагональной фазы наблюдается при замещении N6 на мол. Ть В то же время, замещение N6 на V и Мо приводит к увеличению содержания моноклинной фазы. Также, отмечается уменьшение содержания моноклинной фазы при замещении в подрешетке Ва и Яг на Та и У и увеличение при замещении на Мо,.