Оптические и люминесцентные свойства молибдатов при возбуждении синхронным излучением в области фундаментального поглощения

• Автор: Савон, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 237 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор современных исследований в области люминесценции молибдатов
1.1 Спектроскопия твердого тела в ВУФ - области с использованием синхротронного излучения
1.2 Процесс люминесценции в неорганических сцинтилляторах
1.3 Факторы, влияющие на формирование спектров возбуждения в области фундаментального поглощения
1.4 Криогенные фонон-сцинтилляционные болометры и безнейтринный двойной бета-распад
1.5 Кристаллическая структура исследуемых молибдатов
1.5.1 Молибдаты со структурным типом шеелита
1.5.2 Кристаллическая структура молибдата лития
1.5.3 Кристаллическая структура молибдата цинка
1.5.4 Кристаллическая структура молибдата литий-цинка
1.6. Электронная структура энергетических зон молибдатов
1.7 Спектры отражения исследуемых молибдатов
1.7.1 Диаграмма молекулярных орбиталей оксианионного комплекса Мо042' и спектр отражения СаМо04
1.7.2 Спектры отражения исследуемых молибдатов и кристалла Мо03
1.8 Люминесценция исследуемых кристаллов
1.8.1 Спектры люминесценции исследуемого ряда молибдатов
1.8.2 Температурные зависимости интенсивности и кинетики затухания люминесценции молибдатов
1.8.3 Модель центра собственной люминесценции в молибдатах
1.9 Термостимулированная люминесценция молибдатов
1.10 Спектры возбуждения люминесценции и определение порога создания разделенных электрон-дырочных пар в молибдатах
Выводы к главе

Глава 2. Техника и методика эксперимента
2.1. Экспериментальная установка 8ирег1шпі по спектроскопии твердого тела в области энергий 4-40 эВ
2.2 Описание установки на основе спектрографа ЬОТ-ОгіеІ М
2.2.1. Калибровка ССП)-матрицы и функция спектральной чувствительности спектрографа ТОТ-ОгіеІ М
2.2.2 Аппаратная функция для корректировки спектров возбуждения
2.2.3. Настройка ПИД-параметров термоконтроллера Отгоп Е5СК
2.2.4 Программа МуТЬегтоТооН для регистрации термостимулированной люминесценции и температурной зависимости
люминесценции
2.2.5 Программа автоматической регистрации сигнала ССБ-матрицы спектрографа ЬОТ-Опе! М
2.2.6 Программа для регистрации спектров возбуждения люминесценции МуБОШх
2.2.7 Программа ЗресЛеРгосезян для обработки серии спектров люминесценции
2.3 Характеристики исследованных образцов
Глава 3. Исследование люминесцентных свойств молибдатов
3.1 Спектры люминесценции молибдатов кальция и стронция
3.2 Спектры люминесценции монокристаллов молибдатов с кристаллической структурой, отличной от шеелита
3.3 Сравнительная интенсивность люминесценции молибдатов
3.4 Температурная зависимость люминесценции молибдатов
3.5 Термостимулированная люминесценция образцов
Глава 4. Численное моделирование процессов релаксации энергии в ХпМо04 и СаМо<Э4
4.1 Кинетическая модель релаксации энергии в кристалле
4.2 Результаты численного моделирования
Глава 5 Анализ особенностей переноса энергии на центры свечения в молибдатах с учетом их электронной структуры
5.1. Расчеты плотности электронных состояний молибдатов

5.2. Анализ экспериментальных и рассчитанных спектров отражения
молибдатов
5.3 Корреляция спектров возбуждения и структуры энергетических зон молибдатов
5.4 Анализ температурной зависимости формирования спектров возбуждения молибдатов с использованием данных о структуре энергетических зон
5.5 Порог создания разделенных электрон-дырочных пар в молибдатах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы
Апробация
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Дисперсия зон была построена вдоль трех направлений по центрированной тетрагональной зоне Бриллюэна и представлена на рис. 1.9в. Потолок валентной зоны и дно зоны проводимости расположены в Г точке. Таким образом, край фундаментального поглощения определяется прямым электронным переходом. Расчетное значение ширины запрещенной зоны составляет 3.41 эВ. Нижняя часть зоны проводимости отделена от верхней энергетическим зазором, величиной примерно 0.5 эВ.
СаМоО,
"“"‘ШЙ
"«В!!?
ВЯ5Ю

И*Н!иии».;}„ И«;;«*»;;);;,,;;*
*— м£*
««еНЩййЖ
£ Г Д X
Рис. 1.9 а) Плотность электронных состояний СаМоСБ по результатам работы; б) Зона Бриллюэна для кристаллической структуры шеелита; в): Энергетические дисперсионные кривые для СаМоСЦ [75]
В случае если в кристалле присутствуют кислородные вакансии, то это вносит изменения в плотность состояний на дне зоны проводимости. В работе [80] для СаМоСД было показано, что в этом случае часть состояний молибдена 4с1 отщепляется и смещается в запрещенную зону, формируя, таким образом, узкий пик состояний 3-координированных Мо в запрещенной зоне кристалла.
Если электронная структура молибдата кальция была посчитана еще в конце прошлого века - в начале нынешнего, то результаты расчетов зон БгМоО/) появились лишь совсем недавно (2009 год). Здесь будут