Структурная обусловленность свойств. Часть IV. Кристаллохимия материалов нелинейной оптики. Кристаллохимия пьезоэлектриков. Кузьмичева Г.М. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

75
Таким образом, составы кристаллов ИАГ, имитирующих
природные гранаты андрадитового ряда, могут быть записаны
следующим образом:
-{Y,Yb
2+
, Ln
3+
}
3
[Al,Zr
4+
]
2
Al
3
O
12
c 1.02<r
Ln
VIII
,A 1.14
-{Y,Yb
2+
, Ln
4+
, Ln
3+
}
3
[Al,Zr
4+
]
2
Al
3
O
12
c Ln=Ce, Pr, Tb
Цвет обусловлен вариацией концентрации активатора Yb
2+
,
вызванного вхождением Zr
4+
в октаэдрические позиции структуры
и Ln
3+
(или Ln
3+
и Ln
4+
) в додекаэдрические позиции (Zr
4+
и Ln
4+
-
компоненты, способствующие установлению электронейтральности
системы).
Кристаллы ИАГ синего цвета, не имеющие аналогов
природных гранатов
Cиний цвет кристаллов ИАГ:Eu, Zr обусловлен, по всей
видимости, ионами Eu
2+
, частично замещающими ионы Y в
додекаэдрических позициях структуры граната, формальный заряд
которых компенсируется Zr
4+
, занимающих октаэдрические
позиции, аналогично паре Yb
2+
и Zr
4+
. Не исключено, что
увеличение размера додекаэдрической позиции в ИАГ:Eu,Zr по
сравнению с ИАГ:Yb,Zr (r
Eu
VIII
> r
Yb
VIII
) приводит к уменьшению
силы кристаллического поля, и, как следствие, наблюдается
переход к коротковолновой области спектра (переход от зеленого к
синему цвету) (причина 8).
Как и в предыдущих случаях, изменение концентрации Zr
4+
приводит к изменению концентрации Eu
2+
в кристалле ИАГ, а
отсюда и к вариации окраски. На основе данной системы возможно
получение кристаллов нежно-голубого и голубо-зеленой окраски.
В частности, кристаллы ИАГ:Zr, Tb, Eu имитируют по цвету
аквамарин. Фиолетово-голубая, голубая и голубо-зеленая окраски
76
кристаллов ИАГ связаны с поглощением ионов Eu (полосы 375 нм
и 550 нм) и Tb (полосы 385 нм и 660 нм).
Таким образом, составы кристаллов ИАГ фиолетово-синего,
синего, голубого голубо-зеленого цветов могут быть записаны
следующим образом:
{Y,Eu
2+
, Tb
3+
}
3
[Al,Zr
4+
]
2
Al
3
O
12
Спектры поглощения изученных кристаллов могут служить
подтверждением предлагаемой классификации причин,
вызывающих их окраску. Из табл.7 видно, что спектры
поглощения кристаллов ИАГ:Ln,Zr условно можно разделить на
четыре группы.
К первой группе относятся кристаллы ИАГ:Ln,Zr (Ln=Ce,Pr), в
спектрах которых наблюдаются лишь полосы ионов Се
3+
и Pr
3+
,
поэтому цвет кристалла ИАГ:Ln,Zr не меняется, и он остается
желтым для ИАГ:Се,Zr как и для ИАГ:Се и зеленым для ИАГ:Pr,Zr
как и для ИАГ:Pr (не исключено, отсутствие вхождения ионов Zr в
состав данных кристаллов) (причина 1).
Ко второй группе относятся кристаллы ИАГ:Ln,Zr с Ln=La, Gd,
Lu, Sc, в спектрах которых присутствуют лишь полосы ионов Zr
3+
,
обусловливающих красный цвет кристаллов (причины 1, 2, 9).
К третьей группе относятся кристаллы ИАГ:Ln, Zr
(Ln=Ho,Er,Tm), в спектрах поглощения которых наряду с
интенсивной полосой Zr
3+
виден линейчатый спектр указанных
редкоземельных элементов. В этой группе наблюдается
неоднородная оранжево-красная окраска, основной вклад в
которую вносят ионы Zr
3+
и Ln
3+
(причина 6). 
                                 75                                                                  76
   Таким образом, составы кристаллов ИАГ, имитирующих                 кристаллов ИАГ связаны с поглощением ионов Eu (полосы 375 нм
природные гранаты андрадитового ряда, могут быть записаны             и 550 нм) и Tb (полосы 385 нм и 660 нм).
следующим образом:                                                       Таким образом, составы кристаллов ИАГ фиолетово-синего,
                                                                      синего, голубого голубо-зеленого цветов могут быть записаны
                                                                      следующим образом:
     -{Y,Yb2+, Ln3+}3[Al,Zr4+]2Al3O12 c 1.02 rYbVIII) приводит к уменьшению       Lu, Sc, в спектрах которых присутствуют лишь полосы ионов Zr3+,
силы кристаллического поля, и, как следствие, наблюдается             обусловливающих красный цвет кристаллов (причины 1, 2, 9).
переход к коротковолновой области спектра (переход от зеленого к
синему цвету) (причина 8).                                               К третьей группе относятся кристаллы ИАГ:Ln, Zr
   Как и в предыдущих случаях, изменение концентрации Zr4+            (Ln=Ho,Er,Tm), в спектрах поглощения которых наряду с
приводит к изменению концентрации Eu2+ в кристалле ИАГ, а             интенсивной полосой Zr3+ виден линейчатый спектр указанных
отсюда и к вариации окраски. На основе данной системы возможно        редкоземельных элементов. В этой группе наблюдается
получение кристаллов нежно-голубого и голубо-зеленой окраски.         неоднородная оранжево-красная окраска, основной вклад в
В частности, кристаллы ИАГ:Zr, Tb, Eu имитируют по цвету              которую вносят ионы Zr3+ и Ln3+ (причина 6).
аквамарин. Фиолетово-голубая, голубая и голубо-зеленая окраски

Страницы