Структурная обусловленность свойств. Часть III. Кристаллохимия лазерных кристаллов. Кузьмичева Г.М. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

25
использование в качестве пассивных лазерных затворов для
управления лазерным излучением неодимовых лазеров.
Проблема. Работы по Cr
4+
- материалам сдерживаются
прежде всего трудностями перевода хрома в данное зарядовое
состояние и низкими коэффициентами вхождения в
структуру.
В кристаллах ионы Cr
4+
обычно сопровождаются
присутствием ионов Cr
3+
, а иногда Cr
2+
. Известные сегодня
допированные Cr
4+
лазерные среды, которые реально находят
применение в практике - форстерит Mg
2
SiO
4
и гранат
Y
3
Al
5
O
12
- содержат наряду с тетраэдрическими также и
октаэдрические позиции, куда охотно входят ионы хрома с
обычным формальным зарядом Cr
3+
. Вследствие этого
содержание Cr
4+
в кристаллах обычно очень низко. Например,
в гранатах при общем содержании хрома ~1% ат. типичные
концентрации тетраэдрически координированного Cr
4+
составляют лишь сотые доли от концентрации Cr
3+
,
занимающих октаэдрические позиции.
I.2.1. Соединения cемейства оливина.
К группе оливина (пр. гр. Pnma) относятся минералы
составов Mg
2
SiO
4
-форстерит, Fe
2
SiO
4
- фаялит, Mn
2
SiO
4
-
тефроит, CaMgSiO
4
- монтичеллит, CaMnSiO
4
– глаукохрит.
Изоморфен оливину хризоберил Al
2
BeO
4
и LiScSiO
4
.
Аналогичную структуру, но нецентросимметричную (пр. гр.
Pnm2
1
) имеют соединения составов NaYSiO
4
и NaYGeO
4
. Все
эти соединения отнесены к семейству оливина (рис. 4).
26
Рис. 4. Кристаллическая структура Mg
2
SiO
4
( -V-вакансия)
Важнейшие особенности строения этой группы
соединений:
-структуры представляют собой гексагональный
(двухслойный) плотноупакованный аналог кубической
(трехслойной) плотноупакованной структуры шпинели;
-атомы кремния (германия, бериллия) имеют
тетраэдрическую координацию, а остальные атомы –
октаэдрическую;
-структуры, как и структура граната, относятся к
островным структурам, содержащих "изолированные"
тетраэдры, которые соединяются между собой не вершинами,
а связями O-Mg-O.
В структуре Mg
2
SiO
4
атомы магния занимают
октаэдрические позиции Mg(1) (симметрия 1) и Mg(2) 
                              25                                                         26
использование в качестве пассивных лазерных затворов для
управления лазерным излучением неодимовых лазеров.
   Проблема. Работы по Cr4+- материалам сдерживаются
прежде всего трудностями перевода хрома в данное зарядовое
состояние и низкими коэффициентами вхождения в
структуру.
   В кристаллах ионы Cr4+ обычно сопровождаются
присутствием ионов Cr3+, а иногда Cr2+. Известные сегодня
допированные Cr4+ лазерные среды, которые реально находят
применение в практике - форстерит Mg2SiO4 и гранат
Y3Al5O12 - содержат наряду с тетраэдрическими также и
октаэдрические позиции, куда охотно входят ионы хрома с
обычным формальным зарядом Cr3+. Вследствие этого
содержание Cr4+ в кристаллах обычно очень низко. Например,
в гранатах при общем содержании хрома ~1% ат. типичные
                                                             Рис. 4. Кристаллическая структура Mg2SiO4 ( -V-вакансия)
концентрации тетраэдрически координированного Cr4+
составляют лишь сотые доли от концентрации Cr3+,
занимающих октаэдрические позиции.                              Важнейшие      особенности    строения    этой   группы
                                                             соединений:
          I.2.1. Соединения cемейства оливина.                  -структуры     представляют     собой    гексагональный
                                                             (двухслойный) плотноупакованный аналог кубической
      К группе оливина (пр. гр. Pnma) относятся минералы     (трехслойной) плотноупакованной структуры шпинели;
составов Mg2SiO4 -форстерит, Fe2SiO4 - фаялит, Mn2SiO4 -        -атомы     кремния     (германия,    бериллия)    имеют
тефроит, CaMgSiO4 - монтичеллит, CaMnSiO4 – глаукохрит.      тетраэдрическую координацию, а остальные атомы –
Изоморфен оливину хризоберил Al2BeO4 и LiScSiO4.             октаэдрическую;
Аналогичную структуру, но нецентросимметричную (пр. гр.         -структуры, как и структура граната, относятся к
Pnm21) имеют соединения составов NaYSiO4 и NaYGeO4. Все      островным структурам, содержащих "изолированные"
эти соединения отнесены к семейству оливина (рис. 4).        тетраэдры, которые соединяются между собой не вершинами,
                                                             а связями O-Mg-O.
                                                                В структуре Mg2SiO4 атомы магния занимают
                                                             октаэдрические позиции Mg(1) (симметрия 1) и Mg(2)

Страницы