Структурная обусловленность свойств. Часть III. Кристаллохимия лазерных кристаллов. Кузьмичева Г.М. - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

57
Проблема. В процессе исследований было установлено,
что кристаллы (Na
0.5
Gd
0.5
)WO
4
:Yb и (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Er,Ce,
выращенные методом Чохральского, могут в ряде случаев
иметь не связанное с присутствием ионов Ln дополнительное
оптическое поглощение (ДОП), т.е. быть окрашенными, в
широком диапазоне, включающем и область люминесценции
ионов Ln. Это мешает получению эффективной лазерной
генерации на данных кристаллах. Кроме того, при
исследовании спектров поглощения и люминесценции Ln в
этих кристаллах было замечено перераспределение
интенсивностей полос на различных частотах в зависимости
от концентрации активатора.
Для выработки методики целенаправленного получения
кристаллов (Na
0.5
Gd
0.5
)WO
4
:Yb и (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Er,Ce с
воспроизводимыми спектрально-люминесцентными
свойствами и необходимым оптическим качеством (включая
отсутствие в кристаллах ДОП, препятствующего лазерной
генерации ионов Ln) необходимо выявить типы точечных
дефектов формирующихся в данных кристаллах при
различных условиях выращивания и дальнейшей термической
обработки. С этой целью целесообразно воспользоваться
кристаллохимическим подходом.
I.3.1. Соединения cемейства шеелита.
В структуре шеелита CaWO
4
(пр. гр. I4
1
/a) (рис. 13а)
атомы Ca
2+
имеют додекаэдрическое окружение атомами
кислорода (симметрия додекаэдра S
4
) c двумя наборами
межатомных расстояний (КЧ=4+4). Ближайшее окружение
полиэдра CaO
8
- четыре аналогичных восьмивершинника,
связанных с ним общими ребрами.
58
а. б.
Рис. 13. Сочленение координационных полиэдров в
структуре шеелита (проекция XY)
Атом W находится в центре слегка искаженного тетраэдра
WO
4
(симметрия S
4
): при одинаковых четырех расстояниях
W-O (КЧ=4) валентные углы различны. Каждый атом
кислорода координирован, в свою очередь, двумя атомами
кальция и одним атомом вольфрама (КЧ=3). Структура
CaWO
4
относится к каркасным структурам. Особенностью ее
является наличие второй координационной сферы вокруг
атомов вольфрама, образованной четырьмя атомами
кислорода соседних WO
4
тетраэдров (квазислоистость) (рис.
14). 
                              57                                                          58
   Проблема. В процессе исследований было установлено,
что кристаллы (Na0.5Gd0.5)WO4:Yb и (Na0.5La0.5)MoO4:Er,Ce,
выращенные методом Чохральского, могут в ряде случаев
иметь не связанное с присутствием ионов Ln дополнительное
оптическое поглощение (ДОП), т.е. быть окрашенными, в
широком диапазоне, включающем и область люминесценции
ионов Ln. Это мешает получению эффективной лазерной
генерации на данных кристаллах. Кроме того, при
исследовании спектров поглощения и люминесценции Ln в
этих кристаллах было замечено перераспределение
интенсивностей полос на различных частотах в зависимости
от концентрации активатора.                                                 а.                    б.
   Для выработки методики целенаправленного получения
кристаллов (Na0.5Gd0.5)WO4:Yb и (Na0.5La0.5)MoO4:Er,Ce с           Рис. 13. Сочленение координационных полиэдров в
воспроизводимыми             спектрально-люминесцентными                  структуре шеелита (проекция XY)
свойствами и необходимым оптическим качеством (включая
отсутствие в кристаллах ДОП, препятствующего лазерной           Атом W находится в центре слегка искаженного тетраэдра
генерации ионов Ln) необходимо выявить типы точечных         WO4 (симметрия S4): при одинаковых четырех расстояниях
дефектов формирующихся в данных кристаллах при               W-O (КЧ=4) валентные углы различны. Каждый атом
различных условиях выращивания и дальнейшей термической      кислорода координирован, в свою очередь, двумя атомами
обработки. С этой целью целесообразно воспользоваться        кальция и одним атомом вольфрама (КЧ=3). Структура
кристаллохимическим подходом.                                CaWO4 относится к каркасным структурам. Особенностью ее
                                                             является наличие второй координационной сферы вокруг
          I.3.1. Соединения cемейства шеелита.               атомов вольфрама, образованной четырьмя атомами
                                                             кислорода соседних WO4 тетраэдров (квазислоистость) (рис.
     В структуре шеелита CaWO4 (пр. гр. I41/a) (рис. 13а)    14).
атомы Ca2+ имеют додекаэдрическое окружение атомами
кислорода (симметрия додекаэдра S4) c двумя наборами
межатомных расстояний (КЧ=4+4). Ближайшее окружение
полиэдра CaO8 - четыре аналогичных восьмивершинника,
связанных с ним общими ребрами.

Страницы