ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
и для лазерных кристаллов (Часть III) необходимо также
рассмотреть три аспекта: кристаллохимический, технологический и
структурный. Однако в отличие от лазерных кристаллов,
кристаллы для нелинейной оптики должны быть только
нецентросимметричными.
I.1. Соединения семейства хантита.
Физические и химические свойства редкоземельных
алюмоборатов со структурой хантита тесно связаны с их
кристаллическим строением. Эти кристаллы демонстрируют
аномально низкое концентрационное тушение люминесценции
неодима, что обусловлено рекордно большим расстоянием между
ближайшими ионами Nd
3+
, которое в случае NdAl
3
(BO
3
)
4
составляет 5.92 Å. Кроме того, кристаллы алюмоборатов
вследствие нецентросимметричной структуры обладают
нелинейно-оптическими свойствами, что обеспечивает режим
самоудвоения частоты лазерной генерации. Указанные свойства в
совокупности с химической стойкостью, механической
прочностью, технологичностью обработки делают кристаллы
алюмоборатов одними из наиболее перспективных для создания
малогабаритных полифункциональных лазеров.
Вместе с тем, серьезным недостатком соединений LnAl
3
(BO
3
)
4
является инконгруэнтный характер плавления и склонность
расплава к стеклованию. По этим причинам выращивать кристаллы
можно только раствор-расплавным методом, причем скорости
роста обычно не превышают 1 мм в сутки.
В зависимости от состава и условий получения cоединения
состава LnM
3
(BO
3
)
4
(M=Al, Ga; Ln-редкоземельные элементы)
кристаллизуются в структурах с пространственными группами (пр.
гр.) R32, С2/c и C2 (табл.1) и принадлежат к семейству хантита.
6
Таблица 1. Распространенность фаз семейства хантита
(выделенным шрифтом отмечены фазы, изученные методом
рентгеноструктурного анализа)
Ln
Al
Ga
Sc
La
C2/c, R32,
Ce
C2/c, R32
Pr
R32, C2, C2/c
R32, C2
Nd
R32, C2/c
R32
R32,
P321 или P3
(сверхструктура)
Sm
R32, C2/c
R32
R32
Eu
R32, C2/c
R32
Gd
R32, C2
R32
R32
Tb
R32
R32
R 3* (не принадлежит к
семейству хантита)
Dy
R32
R32
(Y)
R32
R32
R32
Ho
R32
Er
R32
Tm
R32
Yb
R32
Lu
R32
В структуре хантита CaMg
3
(CO
3
)
4
(пр. гр. R32; a
hex
, c
hex
) атомы
Ca занимают центры искаженных тригональных призм, верхнее
основание которых повернуто на некоторый угол по отношению к
нижнему (в правильной тригональной призме этот угол равен
нулю: =0 ), атомы Mg расположены в центре искаженных
октаэдров, а атомы B окружены атомами кислорода, занимающих
вершины правильного (B1) и равнобедренного (B2) треугольников
(рис.1).
5 6
и для лазерных кристаллов (Часть III) необходимо также Таблица 1. Распространенность фаз семейства хантита
рассмотреть три аспекта: кристаллохимический, технологический и (выделенным шрифтом отмечены фазы, изученные методом
структурный. Однако в отличие от лазерных кристаллов, рентгеноструктурного анализа)
кристаллы для нелинейной оптики должны быть только Ln Al Ga Sc
нецентросимметричными.
La C2/c, R32,
Ce C2/c, R32
I.1. Соединения семейства хантита. Pr R32, C2, C2/c R32, C2
Nd R32, C2/c R32 R32,
Физические и химические свойства редкоземельных
P321 или P3
алюмоборатов со структурой хантита тесно связаны с их
кристаллическим строением. Эти кристаллы демонстрируют
(сверхструктура)
аномально низкое концентрационное тушение люминесценции Sm R32, C2/c R32 R32
неодима, что обусловлено рекордно большим расстоянием между Eu R32, C2/c R32
ближайшими ионами Nd3+, которое в случае NdAl3(BO3)4 Gd R32, C2 R32 R32
составляет 5.92 Å. Кроме того, кристаллы алюмоборатов Tb R32 R32 R 3* (не принадлежит к
вследствие нецентросимметричной структуры обладают семейству хантита)
нелинейно-оптическими свойствами, что обеспечивает режим Dy R32 R32
самоудвоения частоты лазерной генерации. Указанные свойства в
(Y) R32 R32 R32
совокупности с химической стойкостью, механической
прочностью, технологичностью обработки делают кристаллы Ho R32
алюмоборатов одними из наиболее перспективных для создания Er R32
малогабаритных полифункциональных лазеров. Tm R32
Вместе с тем, серьезным недостатком соединений LnAl3(BO3)4 Yb R32
является инконгруэнтный характер плавления и склонность Lu R32
расплава к стеклованию. По этим причинам выращивать кристаллы
можно только раствор-расплавным методом, причем скорости В структуре хантита CaMg3(CO3)4 (пр. гр. R32; ahex, c hex) атомы
роста обычно не превышают 1 мм в сутки. Ca занимают центры искаженных тригональных призм, верхнее
В зависимости от состава и условий получения cоединения основание которых повернуто на некоторый угол по отношению к
состава LnM3(BO3)4 (M=Al, Ga; Ln-редкоземельные элементы) нижнему (в правильной тригональной призме этот угол равен
кристаллизуются в структурах с пространственными группами (пр.
нулю: =0 ), атомы Mg расположены в центре искаженных
гр.) R32, С2/c и C2 (табл.1) и принадлежат к семейству хантита.
октаэдров, а атомы B окружены атомами кислорода, занимающих
вершины правильного (B1) и равнобедренного (B2) треугольников
(рис.1).
