Исследование парамагнитных дефектов в рентгенооблученных кристаллах KTiOPO4 и RbTiOPO4

• Автор: Ларюхин, Михаил Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературных данных
1.1. Структура, симметрия, кристаллическая решетка кристаллов семейства КТЮР04
1.2. Макроскопические свойства кристаллов семейства КТЮРО4
1.3. Оптические свойства кристаллов КТЮРО4
1.4. Примесные состояния в кристаллах семейства КТЮРОд
Глава 2, ЭПР дырочных и электронных центров в кристаллах. КТЮРи4 после
рентгеновского облучения
2.1. Описание экспериментальной установки и способов обработки образцов
2.2. Дырочные парамагнитные дефекты в кристаллах КПОРОь облученных рентгеновскими лучами при различных температурах
2.2.1. ЭПР дырочного центра в рентгенооблученных при 77 К кристаллах КТ1ОРО4
2.2.2. ЭПР дырочных центров в рентгенооблученных при комнатной температуре КТ1ОРО4 образцах
2.3. Электронные парамагнитные дефекты в кристаллах КТЮТО4, облученных рентгеновскими лучами при различных температурах
2.4. Кинетика парамагнитных центров в рентгенооблученных кристаллах КТЮР04
2.4.1. Возникновение дополнительных дырочных О' конфигураций в процессе отжига рентгенооблученных кристаллов КТР при различных температурах
2.4.2. Кинетика электронных ТУ" центров в рентгенооблученных кристаллах КТ1ОРО4...:
Глава 3. ЭПР дырочных и электронных центров в кристаллах RbTiOPOn после рентгеновского облучения
3.1. Форма кристаллов RbTiOP04
3.2. Рентгенооблученные при 77 К кристаллы RbTiOTO4
3.2.1. Дырочные дефекты в кристаллах RbTiOP04
3.2.2. Электронные Тг"г центры в кристаллах RbTiOP04
3,2.3- Отжиг рентгенооблученных RbTiOP04 образцов
3.3. Кристаллы RbTiOP04, рентгенооблученные при комнатной температуре
3.4. Явление диесиммегризации в кристаллах РЬТЮРСД
3.5. Обсуждение результатов исследования методом ЭПР дефектной структуры кристаллов RbTiOP04 и КТЮР04
Заюлю чение
Литер атур а

Успехи последних десятилетий в разработке лазерных систем на основе алюмо - йттрневого граната Nd^YsAIsOu - лазеров с высокой плотностью импульсного излучения, как преобразователей излучения во вторую гармонику, так и параметрических генераторов, в существенной мере были обусловлены применением новых кристаллических нелинейных оптических сред. Интерес к материалам, обладающим высоким коэффициентом нелинейности, б настоящее время не ослабевает, несмотря на большое количество используемых материалов, таких как BaNaNbsOn (BNN), LiNbCh (LN), IJTO? (1л), КН2Р04 (KDP) и другие [1]. Каждый из этих материалов обладает как преимуществами, так и недостатками, которые снижают или ограничивают их практическое применение. Так, 8NN обладает высоким нелинейно-оптическим коэффициентом, но сравнительно невысокой лазерной стойкостью и, кроме того, требует термостатирования вследствие сильной зависимости направления синхронизма от температуры кристалла. Кристаллы LN подвержен оптическому повреждению ("optical damage”) и поэтому требуют термостатирования при температурах 60-70°С. В кристаллах LI не наблюдается зависимости направления синхронизма от температуры, однако, стойкость кристаллов к лазерному излучению сравнительно невысока, и, к тому же, он является водорастворимым кристаллом, требующим защиты от воздействия влаги. Кристаллы группы KDP, хотя и обладают высокой лучевой стойкостью, но их коэффициенты нелинейности сравнительно невысоки и, как всякие растворимые в воде кристаллы, они требуют герметизации.
В ряду нелинейно-оптических материалов кристалл КТГОРО4 (КТР) и его аналоги стоят обособленно, сочетая в себе достоинства вышеперечисленных материалов и не обладая их недостатками. Оптические свойства этою материала хорошо изучены, кристаллы доступны в настоящее время для
Рис. 2.1. Спектр ЭПР парамагнитных и и 1Г (центры А-и соответствуют классификации в работе [98]) центров кристаллов КТЮРОд рентгенооблученных при 77К.
оптическом; спектре поглощения не удается наблюдать никаких видимых изменений. Аналогичные измерения в лаборатории университета в Западной Вирджинии [73] на образцах, выращенных гидротермальным способом фирмой "Ап!гоп, N,3." и облученных рентгеновскими дучами, показывают изменение окраски, когда кристалл приобретает красно-коричневый оттенок. Такие расхождения в результатах можно, очевидно, объяснить различиями способов выращивания, различиями примесного состава образцов, наличием в гидротермально- выращенных кристаллах водородсодержащих примесей и присутствием парамагнитных Рг дефектов.
В спектре ЭПР рентгенооблученных при 77 К кристаллов КТЮРОд (Рис. 2.1) можно выделить две различные группы линий. Одна из этих групп со значениями ^-факторов g < gc принадлежит электронным Тг'+ парамагнитным дефектам с соответствующими значениями ^-факторов [98, 100, 112]. Другой тип парамагнитных центров имеет явно выраженную дырочную природу, так как значения g-фaктQpoв линий при различных ориентациях магнитного поля относительно образца всегда больше, чем