Структурная обусловленность свойств. Часть III. Кристаллохимия лазерных кристаллов. Кузьмичева Г.М. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

77
кристалла можно записать как
(Na
0.49(1)
La
0.46(2)
Er
0.01(2)
Ce
0.05(2)
)MoO
4
, который также
согласуется с составом расплава.
Ввиду малого содержания атомов кислорода в позиции O
было проведено еще одно уточнение этой кристаллической
структуры при условии нахождения атомов кислорода только
в позиции O’. Величина R фактора при этом уменьшилась.
Уточненный состав монокристалла оказался равным
(Na
0.49(1)
La
0.46(2)
Er
0.01(2)
Ce
0.05(2)
)MoO
3.700(8)
[ ]
0.300
с большой
концентрацией кислородных вакансий. На рис. 14б
представлена проекция кристаллической структуры
отожженного кристалла (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Er,Ce шихтового
состава (Na
0.5
La
0.445
Er
0.005
Ce
0.05
)MoO
4
при данном варианте
уточнения, которая связана с первоначальной структурой
типа шеелита (рис. 14а), в которой, в частности,
кристаллизуются (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
, (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Er и
неотожженный (Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Ce,Er, зеркальной
плоскостью симметрии, т.е. получены две энантиоморфные
структуры. Данный кристаллохимический эффект
проявляется только в нецентросимметричных кристаллах.
Сравнивая определенные составы микрообразцов, взятых
из отожженных (состав микрообласти
(Na
0.49(1)
La
0.46(2)
Er
0.01(2)
Ce
0.05(2)
)MoO
3.700(8)
[]
0.300
)
и
неотожженных (состав микрообласти
(Na
0.488(8)
La
0.454(1)
Er
0.006(2)
Ce
0.051(2)
)MoO
3.82(2)
[ ]
0.18
), кристаллов
(Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Er,Ce шихтового состава
(Na
0.5
La
0.445
Er
0.005
Ce
0.05
)MoO
4
, можно заметить, что составы
катионных позиций у них практически одинаковы учетом
стандартных отклонений), а содержание кислорода явно
меньше у кристалла из отожженного образца. Не исключено,
что мутный цвет отожженного монокристалла
78
(Na
0.5
La
0.5
)MoO
4
:Ce,Er обусловлен рассеянием на комплексах
точечных дефектов, основными из которых являются
вакансии в позиции кислорода. Аналогичная картина была
выявлена для монокристаллов LiGaO
2
.
Заключение
В работе рассмотрены различные кристаллохимические
аспекты получения оксидных лазерных материалов
скандиевых гранатов, семейства оливина, мелилита, шеелита
и галлата лития, допированные, в основном, ионами Ln
3+
, Cr
3+
и Cr
4+
.
Прецизионное исследование особенностей структуры и
определение заселенности позиций в зависимости от
исходного состава и изоморфного замещения позволило
установить характер распределения катионов по
кристаллографическим позициям структуры и определить
конгруэнтно-плавящийся состав даже в случае соединений со
сложным изоморфизмом, таких как редкоземельные
скандиевые гранаты.
В результате проведенных исследований подтверждена
структурная обусловленность процессов дефектообразования.
Показано, что условия роста кристаллов (температурные
режимы выращивания, продолжительность отжига, состав
газовой среды над расплавом и т.д.) оказывают определяющее
влияние на тип и концентрацию точечных дефектов. На
примере структурных исследований (характер изменения
межатомных расстояний, позиционное распределение
катионов, концентрация вакансий и т. д.) многих соединений
продемонстрирована возможность проведения необходимой
коррекции условий роста с целью получения совершенных
                                        77                                                                78
кристалла                  можно                записать              как   (Na0.5La0.5)MoO4:Ce,Er обусловлен рассеянием на комплексах
(Na0.49(1)La0.46(2)Er0.01(2)Ce0.05(2))MoO4,         который        также    точечных дефектов, основными из которых являются
согласуется с составом расплава.                                            вакансии в позиции кислорода. Аналогичная картина была
   Ввиду малого содержания атомов кислорода в позиции O                     выявлена для монокристаллов LiGaO2.
было проведено еще одно уточнение этой кристаллической
структуры при условии нахождения атомов кислорода только                                          Заключение
в позиции O’. Величина R фактора при этом уменьшилась.
Уточненный состав монокристалла оказался равным                                В работе рассмотрены различные кристаллохимические
(Na0.49(1)La0.46(2)Er0.01(2)Ce0.05(2))MoO3.700(8)[ ]0.300 с большой         аспекты получения оксидных лазерных материалов
концентрацией кислородных вакансий. На рис. 14б                             скандиевых гранатов, семейства оливина, мелилита, шеелита
представлена          проекция         кристаллической         структуры    и галлата лития, допированные, в основном, ионами Ln3+, Cr3+
отожженного кристалла (Na0.5La0.5)MoO4:Er,Ce шихтового                      и Cr4+.
состава (Na0.5La0.445Er0.005Ce0.05)MoO4 при данном варианте                    Прецизионное исследование особенностей структуры и
уточнения, которая связана с первоначальной структурой                      определение заселенности позиций в зависимости от
типа шеелита (рис. 14а), в которой, в частности,                            исходного состава и изоморфного замещения позволило
кристаллизуются (Na0.5La0.5)MoO4, (Na0.5La0.5)MoO4:Er и                     установить     характер    распределения     катионов    по
неотожженный                (Na0.5La0.5)MoO4:Ce,Er,           зеркальной    кристаллографическим позициям структуры и определить
плоскостью симметрии, т.е. получены две энантиоморфные                      конгруэнтно-плавящийся состав даже в случае соединений со
структуры.          Данный          кристаллохимический           эффект    сложным изоморфизмом, таких как редкоземельные
проявляется только в нецентросимметричных кристаллах.                       скандиевые гранаты.
   Сравнивая определенные составы микрообразцов, взятых                        В результате проведенных исследований подтверждена
из         отожженных                      (состав         микрообласти     структурная обусловленность процессов дефектообразования.
(Na0.49(1)La0.46(2)Er0.01(2)Ce0.05(2))MoO3.700(8)[]0.300)               и   Показано, что условия роста кристаллов (температурные
неотожженных                        (состав                микрообласти     режимы выращивания, продолжительность отжига, состав
(Na0.488(8)La0.454(1)Er0.006(2)Ce0.051(2))MoO3.82(2)[ ]0.18), кристаллов    газовой среды над расплавом и т.д.) оказывают определяющее
(Na0.5La0.5)MoO4:Er,Ce                    шихтового               состава   влияние на тип и концентрацию точечных дефектов. На
(Na0.5La0.445Er0.005Ce0.05)MoO4, можно заметить, что составы                примере структурных исследований (характер изменения
катионных позиций у них практически одинаковы (с учетом                     межатомных расстояний, позиционное распределение
стандартных отклонений), а содержание кислорода явно                        катионов, концентрация вакансий и т. д.) многих соединений
меньше у кристалла из отожженного образца. Не исключено,                    продемонстрирована возможность проведения необходимой
что мутный цвет отожженного монокристалла                                   коррекции условий роста с целью получения совершенных