Структурная обусловленность свойств. Часть III. Кристаллохимия лазерных кристаллов. Кузьмичева Г.М. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

45
упорядоченно тетраэдрические позиции (симметрия 1), а
имеющиеся в структуре октаэдрические пустоты вакантны
(рис.9).
O(2)
O(1)
Ga
O(1)
O(1)
O(1)
O(2)
Ga
O(2)
O(1)
O(2)
O(1)
Ga
O(2)
O(2)
O(2)
LiGaO2
Рис. 9. Сочленение координационных полиэдров в структуре
LiGaO
2
Тетраэдры LiO
4
и GaO
4
, LiO
4
и LiO
4
, GaO
4
и GaO
4
связаны
друг с другом вершинами, однако вид сочленения иной,
нежели в сдвоенных тетраэдрах семейства мелилита (рис.5),
что приводит к изменению расстояний катион-катион в
структуре LiGaO
2
: d
Li-Li
=3.125Å, d
Li-Ga
= 3.057Å, d
Ga-Ga
= 3.105
Å.
По аналогии с кристаллами Ca
2
MgSi
2
O
7
: Cr
4+
и CaYAl
3
O
7
:
Cr
3+
с преимущественно изовалентным замещением
компонентов в кристаллах LiGaO
2
:Cr можно ожидать
46
изовалентного замещения ионов Ga
3+
ионами Cr
3+
со
стремлением преобразования тетраэдра в октаэдр. Внедрение
ионов Cr
3+
в октаэдрические пустоты структуры LiGaO
2
возможно лишь при одновременном образовании катионных
вакансий в соотношении 2V
Li
'
+1V
Ga
'''
или 1V
Ga
'''
+2V
Li
'
(обозначение по Крегеру-Винку) из-за коротких расстояний
катион (в тетраэдре)-катион (в октаэдрической пустоте) (d
K(Т)-
К(О)
1.87Å), хотя расстояние катион (в октаэдре)-кислород
(d
К(О)-О
2.05Å) допускает вхождение ионов хрома в
октаэдрические позиции без образования катионных
вакансий.
Номинально-чистые кристаллы получены методом
Чохральского как прозрачные LiGaO
2
(I), так и молочного
цвета LiGaO
2
(II). Образцы LiGaO
2
:V и LiGaO
2
:Li,V
прозрачны, в то время как активированные хромом кристаллы
могут иметь различную окраску в поперечном сечении.
Анализ результатов уточнения структуры методом
Ритвелда измельченных в порошок номинально-чистых
монокристаллов LiGaO
2
(I) и LiGaO
2
(II), которые были
выращены по способу Чохральского, показал, что в
кристаллах LiGaO
2
(I) вероятнее всего образование
антиструктурных дефектов Li
Ga
''
Ga
Li
(частичное
замещение атомами галлия атомов лития и наоборот), а в
кристаллах LiGaO
2
(II), кроме антиструктурных дефектов
вида Li
Ga
''
,
присутствуют
вакансии в позициях кислорода
(V
O
) и галлия (V
Ga
'''
): nLiGa
''
+mV
Ga
'''
=qV
O
.
Предложенные типы точечных дефектов должны несколько
уменьшить параметры ячейки в LiGaO
2
(II) по сравнению с
LiGaO
2
(I), что и реализуется в действительности. 
                           45                                                                         46
упорядоченно тетраэдрические позиции (симметрия 1), а                     изовалентного замещения ионов Ga3+ ионами Cr3+ со
имеющиеся в структуре октаэдрические пустоты вакантны                     стремлением преобразования тетраэдра в октаэдр. Внедрение
(рис.9).                                                                  ионов Cr3+ в октаэдрические пустоты структуры LiGaO2
                                    LiGaO2                                возможно лишь при одновременном образовании катионных
                         O(2)                      O(1)                   вакансий в соотношении 2VLi' +1VGa''' или 1VGa'''+2VLi'
                                                                          (обозначение по Крегеру-Винку) из-за коротких расстояний
                                                                          катион (в тетраэдре)-катион (в октаэдрической пустоте) (dK(Т)-
                         O(1)                 Ga            O(1)
                                                                          К(О) 1.87Å), хотя расстояние катион (в октаэдре)-кислород
           O(1)                  O(2)
                                           O(2)                           (dК(О)-О 2.05Å) допускает вхождение ионов хрома в
                            Ga                     O(1)
                                                                          октаэдрические позиции без образования катионных
                                                                          вакансий.
                                   O(1)             Ga                       Номинально-чистые      кристаллы      получены   методом
                  O(2)                                             O(2)   Чохральского как прозрачные LiGaO2 (I), так и молочного
                                                          O(2)            цвета LiGaO2 (II). Образцы LiGaO2:V и LiGaO2:Li,V
                                              O(1)                        прозрачны, в то время как активированные хромом кристаллы
                                                                          могут иметь различную окраску в поперечном сечении.
                                    O(2)                                     Анализ результатов уточнения структуры методом
                                                                          Ритвелда измельченных в порошок номинально-чистых
Рис. 9. Сочленение координационных полиэдров в структуре                  монокристаллов LiGaO2 (I) и LiGaO2 (II), которые были
                         LiGaO2                                           выращены по способу Чохральского, показал, что в
                                                                          кристаллах LiGaO2 (I) вероятнее всего образование
   Тетраэдры LiO4 и GaO4, LiO4 и LiO4, GaO4 и GaO4 связаны                антиструктурных      дефектов     LiGa'' GaLi     (частичное
друг с другом вершинами, однако вид сочленения иной,                      замещение атомами галлия атомов лития и наоборот), а в
нежели в сдвоенных тетраэдрах семейства мелилита (рис.5),                 кристаллах LiGaO2 (II), кроме антиструктурных дефектов
что приводит к изменению расстояний катион-катион в                       вида LiGa'', присутствуют вакансии в позициях кислорода
структуре LiGaO2: dLi-Li=3.125Å, dLi-Ga= 3.057Å, dGa-Ga= 3.105
Å.                                                                        (VO ) и галлия (VGa'''): nLiGa''+mVGa'''=qVO .
   По аналогии с кристаллами Ca2MgSi2O7: Cr4+ и CaYAl3O7:                 Предложенные типы точечных дефектов должны несколько
Cr3+ с преимущественно изовалентным замещением                            уменьшить параметры ячейки в LiGaO2 (II) по сравнению с
компонентов в кристаллах LiGaO2:Cr можно ожидать                          LiGaO2 (I), что и реализуется в действительности.

Страницы