Исследование образования радиационно-стимулированных примесных дефектов в кристаллах CaF2, активированных трехвалентными редкоземельными ионами
- Авторы: Саркисов С.Э.1, Юсим В.А.1,2, Писаревский Ю.В.1,3
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
- Московский физико-технический институт “(национальный исследовательский университет)”
- Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
- Выпуск: Том 68, № 1 (2023)
- Страницы: 68-76
- Раздел: МЕТАМАТЕРИАЛЫ И ФОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-4761/article/view/137368
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476123010241
- EDN: https://elibrary.ru/DQXMLN
- ID: 137368
Цитировать
Аннотация
В активированных кристаллах ионизирующее излучение вызывает образование примесных дефектов при переходе ионов примеси из трехвалентного в двухвалентное состояние. Предложен подход к изучению влияния энергетического положения R3+-ионов в зонной схеме кристаллов СaF2 на степень устойчивости ионов атомов редкоземельных элементов в двухвалентном состоянии в результате перехода электронных 4fn-состояний R3+ → R2+-ионов под действием ионизирующего излучения. Изучены процессы прямого и обратного фотохромизма, происходящие на примесных дефектах, связанные соответственно с окрашиванием активированных кристаллов под действием γ-излучения и обесцвечиванием под действием УФ-излучения. Предложен механизм фотохромного превращения, учитывающий участие в процессе радиационно-наведенных центров окраски. Рассмотрен валентный переход R3+ → R2+ в представлении реакции фотоокисления. По результатам расчетов изменения энергии Гиббса проанализированы возможности и условия протекания реакции ионного превращения в зависимости от вида ионизирующего излучения, воздействующего на кристаллы с R3+-ионами.
Ключевые слова
Об авторах
С. Э. Саркисов
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: Yusim_VA@nrcki.ru
Россия, Москва
В. А. Юсим
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт “(национальный исследовательский университет)”
Email: Yusim_VA@nrcki.ru
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный
Ю. В. Писаревский
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: Yusim_VA@nrcki.ru
Россия, Москва; Россия, Москва
Список литературы
- Brandon S., Derby J.J. // J. Cryst. Growth. 1991. V. 110. P. 481.
- Siegel R., Howell J.R. // Thermal Radiation Heat Transfer. 2-nd Edition. Washington: Hemispher Publishing Corp., 1981. P. 24.
- Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. М.: Физматлит. МФТИ, 2002. Т. 4. 792 с.
- Юсим В.А. Дис. “Разработка новых принципов выращивания и управления радиационным дефектообразованием в структурах кристаллов фторидов”… канд. техн. наук. Долгопрудный: Переплетофф, 2022. 240 с.
- Мельников М.Я., Иванов В.Л. Экспериментальные методы химической кинетики. Фотохимия: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 2004. 125 с.
- Ганкин В.Ю., Ганкин Ю.В. Как образуется химическая связь и протекают химические реакции. Институт теоретической химии. М.: Граница, 2007. 323 с.
- Thiel C.W., Cruguel H., Wu H. et al. // Phys. Rev B. 2001. V. 64. P. 085107. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.085107
- Родный П.А., Ходюк И.В., Стрыганюк Г.Б. // ФТТ. 2008. Т. 50. Вып. 9. С. 1578.
- Pack D.W., Manthey W.J., McClure D.S. // Phys. Rev. B. 1989. V. 40. № 14. P. 9930.
- Manthey W.J. // Phys. Rev. B. 1973. V. 8. № 9. P. 4086.
- Van Pieterson L., Reid M.F., Burdick G.W., Meijerink A. // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. № 4. P. 045114. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.045114
- Loh E. // Phys. Rev. 1967. V. 154. № 2. P. 270.
- Cotton S. The Lanthanides – Principles and Energetics Lanthanide and Actinide Chemistry. John Wiley & Sons, Ltd, 2006. P. 9. https://doi.org/10.1002/0470010088
- Catlow C.R. // J. Phys. C. 1979. V. 13. № 6. P. 969.