Структурная обусловленность свойств. Часть IV. Кристаллохимия материалов нелинейной оптики. Кристаллохимия пьезоэлектриков. Кузьмичева Г.М. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

7
Ln
Ln
Sc
B
B
B
Рис. 1 Сочленение координационных полиэдров в
гексагональных фазах семейства хантита
В структурах соединений семейства хантита можно выделить
подъячейку типа хантита с пр. гр. R32 и параметрами a
hex
, c
hex
.
Проблема. Проблема неустойчивости структуры хантита
приобретает важное значение, поскольку относительная легкость
перехода структуры из одной пространственной группы в другую с
потерей (или приобретением) центра симметрии неразрывно
связана с приобретением (или потерей) лазерным кристаллом
нелинейно-оптических свойств. Поэтому создание эффективной
активно-нелинейной среды на основе этих соединений невозможно
без установления кристаллохимических закономерностей
структурных переходов.
Анализ кристаллической структуры хантита показывает, что ее
устойчивость можно повысить, если ионы алюминия заменить на
ионы с большим ионным радиусом.
8
Действительно, полная или частичная замена алюминия на
скандий (r
Sc
>r
Al
) существенно уменьшает склонность расплава к
стеклованию и, более того, соединение LaSc
3
(BO
3
)
4
плавится
конгруэнтно. Это позволяет выращивать кристаллы лантан-
скандиевого бората методом Чохральского из стехиометрического
расплава со скоростью 1.0-1.5 мм/час из иридиевых тиглей в
атмосфере N
2
+1%об.O
2
. Относительно низкая температура
плавления LaSc
3
(BO
3
)
4
(1500 C) позволяют также выращивать их из
платиновых тиглей на воздухе. Важным достоинством LaSc
3
(BO
3
)
4
является близкий к единице коэффициент распределения неодима.
Без заметного тушения люминесценции в кристалл можно вводить
высокие концентрации неодима вплоть до 3х10
21
см
-3
. Для
сенсибилизации люминесценции неодима в кристаллы вводят ионы
Cr
3+
(коэффициент распределения 0.7), которые обеспечивают
высокую эффективность передачи энергии Cr Nd, близкую к 0.8.
Согласно результатам рентгеноструктурного анализа,
монокристалл LaSc
3
(BO
3
)
4
, выращенный из расплава методом
Чохральского, кристаллизуется в моноклинной, а не в
гексагональной, сингонии пр. гр. C2/c (рис. 2) и изоструктурен
высокотемпературной модификации NdAl
3
(BO
3
)
4
(табл. 1).
Рис.2. Сочленение координационных полиэдров в
моноклинных фазах семейства хантита 
                                    7                                                              8
                                                                      Действительно, полная или частичная замена алюминия на
                                                                   скандий (rSc>rAl) существенно уменьшает склонность расплава к
                           Sc                                      стеклованию и, более того, соединение LaSc3(BO3)4 плавится
                                                                   конгруэнтно. Это позволяет выращивать кристаллы лантан-
                                                                   скандиевого бората методом Чохральского из стехиометрического
                                            Ln
                 Ln                                                расплава со скоростью 1.0-1.5 мм/час из иридиевых тиглей в
                                B                                  атмосфере N2+1%об.O2. Относительно низкая температура
                                                                   плавления LaSc3(BO3)4 (1500 C) позволяют также выращивать их из
                                                                   платиновых тиглей на воздухе. Важным достоинством LaSc3(BO3)4
                                                                   является близкий к единице коэффициент распределения неодима.
                                                                   Без заметного тушения люминесценции в кристалл можно вводить
                       B                B                          высокие концентрации неодима вплоть до 3х1021см-3. Для
                                                                   сенсибилизации люминесценции неодима в кристаллы вводят ионы
                                                                   Cr3+ (коэффициент распределения 0.7), которые обеспечивают
                                                                   высокую эффективность передачи энергии Cr Nd, близкую к 0.8.
                                                                       Согласно      результатам   рентгеноструктурного   анализа,
      Рис. 1 Сочленение координационных полиэдров в                монокристалл LaSc3(BO3)4, выращенный из расплава методом
          гексагональных фазах семейства хантита                   Чохральского, кристаллизуется в моноклинной, а не в
                                                                   гексагональной, сингонии пр. гр. C2/c (рис. 2) и изоструктурен
    В структурах соединений семейства хантита можно выделить       высокотемпературной модификации NdAl3(BO3)4 (табл. 1).
подъячейку типа хантита с пр. гр. R32 и параметрами ahex, chex.
    Проблема. Проблема неустойчивости структуры хантита
приобретает важное значение, поскольку относительная легкость
перехода структуры из одной пространственной группы в другую с
потерей (или приобретением) центра симметрии неразрывно
связана с приобретением (или потерей) лазерным кристаллом
нелинейно-оптических свойств. Поэтому создание эффективной
активно-нелинейной среды на основе этих соединений невозможно
без    установления    кристаллохимических       закономерностей
структурных переходов.
   Анализ кристаллической структуры хантита показывает, что ее
устойчивость можно повысить, если ионы алюминия заменить на
ионы с большим ионным радиусом.                                          Рис.2. Сочленение координационных полиэдров в
                                                                              моноклинных фазах семейства хантита

Страницы