Исследование

Итоговый отчет (аннотация)

Выращена серия кристаллов Ca_(1-x)Sr_x F₂ (при варьировании х от 0 до 1), активированных 4 мол.% YbF₃, в количестве 24 шт. (плановый показатель: не менее 12 шт.). Выращена серия кристаллов CaF₂ - 4мол% (Lu_(1-y)Yb_yF₃); SrF₂-4 мол% (Lu_(1-y)Yb_yF₃) и Ca_(1-x)Sr_xF₂ - 4мол% (Lu_(1-y)Yb_yF₃) (при варьировании у от 0.05 до 0.15), в количестве 16 шт. (плановый показатель: не менее 12 шт.) Оптимизированы условия выращивания: температурный градиент, скорость выращивания, давление газа в камере. Методом РФА показано отсутствие посторонних фаз в выращенных кристаллах, определены параметры элементарной ячейки и построена их зависимость для концентрационных серий твердых растворов Ca(1-x)Sr_x F₂ (при варьировании х от 0 до 1) и CaF₂:YbF₃. Сравнение рассчитанной рентгеновской плотности с измеренной, на образцах кристаллов, позволило уточнить кристаллографическую позицию фтора, компенсирующего избыточный заряд Yb^3+. Анализ элементного состава различных областей були кристалла позволил подобрать технические условия компактирования шихты и выращивания кристаллов с равномерным распределением ионов Yb³⁺ по длине були, неравномерность не превышает 10%. Изучение морфологии поверхности образцов кристаллов показало наличие крупных блоков (3-8мм), такая структура характерна для кристаллов флюорита, активированного редкоземельными ионами. Наличие блочной структуры не влияет на оптическое качество кристаллов. Изучение коэффициента температурного расширения в широком температурном диапазоне (20-900°С) кристаллов CaF₂:4 мол.% YbF₃, SrF₂: 4 мол.% YbF₃ и Ca_0.7Sr_0,3F₂: 4 мол.% YbF₃ при различных нагрузках показало начало пластической деформации кристаллов Ca_0.7Sr_0,3F₂: 4 мол.% YbF3 при температуре 850°С и нагрузке 3 МПа. Методом оптической спектроскопии концентрационных серий кристаллов Ca_(1-x)Sr_xF₂ (при варьировании х от 0 до 1), активированных 4 мол.% YbF₃ выявлено:1 - для кристаллов конгруэнтного состава характерна большая пиковая интенсивность линий поглощения кластеров относительно пиковых значений поглощения тетрагональных центров по сравнению с другими кристаллами твердого раствора CaF₂-SrF₂, 2.- ионам Sr²⁺ энергетически выгодно находиться в ближайшем локальном окружении как тетрагонального центра, так и в большей степени кластера,3.- точке конгруэнтного плавления соответствуют спектры с минимальным неоднородным уширением как линий тетрагональных центров, так и линий кластеров. Это связано с тем, что в данных кристаллах возникает упорядочение локальной структуры окружения этих оптических центров, или же повышается однородность их строения. Селективная лазерная спектроскопия ионов Yb³⁺ в кристаллах CaF₂: 4 мол.% YbF₃ и SrF₂: 4 мол.% YbF₃ при температуре 20К выявила сложную неоднородную структуру линии поглощения оптических кластеров. Это свидетельствует о наличии нескольких различных позиций ионов Yb³⁺ в структуре кластера, или о нескольких моделях кластеров в этих кристаллах.

Отчет по состоянию на 15 августа 2019 г.

Исследования концентрационных серий кристаллов Ca_(1-х)Sr_хF₂ (при варьировании x от 0 до 1), активированных 4 мол.% YbF₃ выявили:

 1 - для кристаллов конгруэнтного состава характерна большая пиковая интенсивность линий поглощения кластеров относительно пиковых значений поглощения тетрагональных центров по сравнению с другими кристаллами твердого раствора CaF₂-SrF₂,

2. - ионам Sr²⁺ энергетически выгодно находиться в ближайшем локальном окружении как тетрагонального центра, так и оптического центра кластера,

3. - точке конгруэнтного плавления соответствуют спектры с минимальным неоднородным уширением как линий тетрагональных центров, так и линий кластеров. Это связано с тем, что в данных кристаллах возникает упорядочение локальной структуры окружения этих оптических центров, или же повышается однородность их строения.

Подготовлен доклад и отправлены тезисы на XXV Международную конференцию «Оптика и спектроскопия конденсированных сред». 

Подготовлена статья в научный журнал "Оптика и спектроскопия".

Отчет по состоянию на 1 июля 2019 г.

Оптимизированы условия выращивания: температурный градиент, скорость выращивания, давление газа в камере. Методом РФА показано отсутствие посторонних фаз в выращенных кристаллах, уточнена кристаллографическая позицию фтора, компенсирующего избыточный заряд Yb³⁺.

Селективная лазерная спектроскопия ионов Yb³⁺ в кристаллах CaF₂ : 4 мол.% YbF₃ и SrF₂: 4 мол.% YbF₃ при температуре 20К выявила сложную неоднородную структуру линии поглощения оптических кластеров. Это свидетельствует о наличие нескольких различных позиций ионов Yb³⁺ в структуре кластера, или о нескольких моделях кластеров в этих кристаллах.

Проведено исследование генерационных характеристик активных элементов из кристаллов различного состава.

Отчет по состоянию на 1 апреля 2019 г.

Выращена серия кристаллов Ca(1-х)Srх F2 (при варьировании x от 0 до 1), активированных 4 мол.% YbF3, в количестве 24 шт. (плановый показатель: не менее 12 шт.)

Выращена серия кристаллов CaF2-4мол% (Lu(1-y)YbyF3); SrF2-4мол% (Lu(1-y)YbyF3) и Ca(1-х)Srх F2-4мол% (Lu(1-y)YbyF3) (при варьировании y от 0.05 до 0.15), в количестве 16 шт. (плановый показатель: не менее 12 шт.)

Найдена зависимость параметров решетки кристаллов CaF2 от концентрации активатора YbF3. 

Измерен элементный состав и построен профиль распределения активаторной примеси YbF3 в кристаллах CaF2.

Сняты спектры поглощения и люминесценции при Т=300К и Т=77К в спектральной области перехода между энергетическими уровнями 4F5/2 – 4F7/2 иона Yb3+, обзорные спектры поглощения в областях УФ и ИК- краев поглощения. Получены спектры люминесценции при селективном лазерном возбуждении в линии поглощения различных оптических центров (ОЦ) ионов Yb3+. Измерены времена жизни возбужденных состояний ионов Yb3+ для различных ОЦ, изучены спектры люминесценции с различной временной задержкой регистрации от импульса возбуждения. 

По результатам исследований подготавливаются 2 статьи в специализированные научные журналы.

Powered by Froala Editor