Получение оксидных материалов для функциональной электроники и исследование их физических характеристик

• Автор: Зайцев, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Глава 1. Пьезоэлектрический, акустооптический и магнитооптический
эффекты, критерии эффективности и материалы, применяемые в устройствах функциональной электроники
1.1 Пьезоэлектрический эффект и пьезоматериалы
1.2 Акустооптический эффект и акустооптические материалы
1.3 Магнитооптический эффект и магнитооптические материалы
1.4 Нелинейнооптический эффект и нелинейнооптические материалы
Глава 2. Получение оксидных материалов (стёкол, ситаллов и кристаллов) и методы исследования их пьезоэлектрических, оптических, акусто-, магнито- и нелинейнооптических свойств
2.1 Получение оксидных и оксигалогенидных акустооптических
стёкол
2.2 Получение литиевоборатных стёкол, легированных ионами Рг34( Се3+ и

стёкол на основе тетрабората стронция с ионами Ей
2.3 Выращивание монокристаллов 8гВ407, 8гВ407:Еп (Ьп: Ей, N6, Бш) и РЬВ407
2.4 Получение пьезоситалла Ы2В407
2.5 Экспериментальные методы исследования пьезоэлектрических, оптических, акусто-, магнито- и нелинейнооптических свойств полученных материалов
Глава 3. Пьезоэлектрические, оптические, акустические и акустооптические характеристики боратных, оксидных и оксигалогенидных функциональных материалов
3.1 Пьезоэлектрические свойства ситалла 1л2В407
3.2 Акустооптические свойства оксидных и оксигалогенидных стёкол
3.3 Акустические и фотоупругие свойства кристалла РЬВ407
3.4 Акустические, пьезоэлектрические и нелинейнооптические свойства кристаллов 8гВ407
Выводы
Глава 4. Оптические и магнитооптические свойства боратных
материалов с редкоземельными ионами
4.1 Магнитооптические свойства литиевоборатных стёкол, содержащих ионы Рг3+, Се3+
4.2 Магнитооптические свойства стёкол на основе тетрабората стронция с ионами Еи2+
4.3 Магнитооптические свойства кристаллов 8гВ407:Еи2+
4.4 Спектральные характеристики кристаллов 8гВ407:Ыс13+,
8гВ407:8т3+
Выводы
Заключение
Литература

Развитие современной электроники опирается не только на достижения физики и технологии полупроводников, но и на привлечение различных по своей природе физических эффектов и функциональных материалов. Автоматизация производства подразумевает наличие разнообразных датчиков и исполнительных устройств, преобразующих воздействия различной природы в электрические (или оптические сигналы) и наоборот. Потребность в устройствах, функционирование которых основано на разнообразных физических явлениях, происходящих в конденсированных средах, привело к оформлению таких самостоятельных областей техники и научного знания, как акустоэлектроника, магнитоэлектроника, оптоэлектроника и т.п. Использование в качестве таких сред диэлектрических материалов в некоторых случаях позволяет обеспечить большую эффективность, а для некоторых типов устройств является единственно возможным. Так, генерация (а также управление и преобразование) светового излучения в коротковолновой видимой и ультрафиолетовой (УФ) области длин волн без значительных потерь требует применения материалов с высоким оптическим пропусканием в этих областях. Одно из наиболее оптимальных решений этой задачи - это применение диэлектриков с далёким коротковолновым краем фундаментального поглощения, т.е. с большой шириной запрещённой зоны. Для высокодобротных пьезоэлектрических резонаторов, пьезо- и пироэлектрических приёмников диэлектрики способны обеспечить высокую эффективность работы устройства.
В функциональной электронике диэлектрики широко используются в качестве активных элементов для мощных лазеров оптического диапазона (ЫФУзАЬОи, Т1:А120з), нелинейнооптических сред для преобразования ближнего ИК, видимого и УФ излучения (КТЮР04, Р-ВаВ204, ив305), магнитооптических сред для управления оптическим излучением

где / — толщина слоя вещества, а Х0 — длина волны света в вакууме. Таким образом, комплексный угол фарадеевского вращения всегда, а не только при малых его значениях, пропорционален Дер и Дп, но только при малых эффектах можно показать, что
, 0)1 , „ col , „
Ф =2? Бф~а ~~2с ' (L3,26)
Здесь (Хф - угол поворота главной оси эллипса поляризации (эффект Фарадея,), а 8ф — эллиптичность, обусловленная круговым дихроизмом (угол, тангенс которого равен отношению малой оси эллипса к большой). Если а"-0, то при любых величинах а' остается справедливым соотношение (1.3.26) для аф. Величины аФ и еф наблюдаются экспериментально.
До сих пор понятие о право- и левоциркулярно поляризованных волнах не использовалось. И, вообще говоря, в этом нет необходимости, так как все нужные выводы получаются строгим путем на основании более общего понятия о (+) и (—) нормальных волнах, вводимого соотношениями (1.3.18) и (1.3.19). Однако исторически понятие о правой и левой волнах возникло раньше и нужно указать соответствие между этими двумя понятиями. Поляризованный по кругу свет называется правополяризованным, если вращение вектора D в неподвижной плоскости, перпендикулярной вектору п, происходит по часовой стрелке, глядя из конца вектора я [20]. С другой стороны, при временном множителе ехр(—Ш) и при чисто круговом двупреломлении из (1.3.19) следует, что (+) и (—) волны задаются соотношениями = Dm exp (-/Ту/), D* = +/£>* = Dm exp (-Ш + я/2), или в вещественной форме:
D; = Dm cos at, D* = +Dm sin cot ( i .3.27)
Из (1.3.27) согласно определению находим, что D+ соответствует правому вращению, a D~ левому.