Радіаційно- і термоіндуковані оптичні властивості кристалів YAlO3 та LiNbO3

1. Sugak D., Durygin A., Matkovskii A., Suchocki A., Savitskii D., Wallrafen F., Solskii I., Frukacz Z., Zhydachevskii Y. Transient optical processes in the YAP crystal induced by UV light pulses // SPIE Proc. Solid State Crystals: Growth, Characterization and Applications. -1998. -Vol. 3724. -P. 358-361.

2. Ubizskii S. B., Matkovskii A. O., Mironova-Ulmane N., Skvortsova V., Suchocki A., Zhydachevskii Y. A., Potera P. Displacement defects formation in complex oxide crystals under irradiation // Phys. Stat. Sol. (a) -2000. -Vol. 177. -P. 349-366.

3. Жидачевський Я. А., Матковський А. О., Сугак Д. Ю., Савицький Д. І., Сольський І. М., Лутц Г., Працка І. Вплив іонізуючого випромінювання та температурних обробок на оптичні властивості кристалів YAlO3 та LiNbO3, легованих іонами d- та f-елементів // Вісник Державного університету “Львівська політехніка”. Електроніка. -2000. № 397. -С. 3-11.

4. Matkovskii A., Potera P., Sugak D., Zhydachevskii Ya., Bolshakova I., Loutts G., Pracka I. Influence of impurity ions on the radiation induced optical absorption in YAlO3 and LiNbO3 crystals // Radiation Effects and Defects in Solids. -2001. -Vol. 155. -P. 61-64.

5. Sugak D., Matkovskii A., Savitskii D., Durygin A., Suchocki A., Zhydachevskii Y., Solskii I., Stefaniuk I., Wallrafen F. Growth and induced color centers in YAlO3-Nd single crystals // Phys. Stat. Sol. (a) -2001. -Vol. 184, No. 1. -P. 239-250.

6. Zhydachevskii Ya. A., Matkovskii A. O., Sugak D. Yu., Potera P., Pracka I., Solskii I. M., Mierczyk J., Lukasiewicz T. Radiation and optical properties of the LiNbO3 crystals doped with d- and f-elements // Journal of Physical Studies. -2001. -Vol. 5, No. 1. -P. 19-23.

7. Sugak D., Durygin A., Matkovskii A., Suchocki A., Solskii I., Savitskii D., Zhydachevskii Ya., Wallrafen F., Kopczynski K. Optical and luminescence properties of YAlO3-Tm crystals // Cryst. Res. Technol. -2001. -Vol. 36, No. 11. -P. 1123-1129.

 

Жидачевський Я. А. Радіаційно- і термоіндуковані оптичні властивості кристалів YAlO3 та LiNbO3. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01. 04. 10 – фізика напівпровідників і діелектриків. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2002.

Дисертація присвячена дослідженню радіаційно- і термоіндукованих змін оптичних властивостей кристалів YAlO3 (ІАП) та LiNbO3 (НЛ) номінально чистих, а також легованих іонами рідкісноземельних та перехідних елементів. У дисертації встановлений вплив технологічних факторів одержання кристалів ІАП на процеси формування ростового забарвлення в даних кристалах; досліджено вплив післяростової термічної обробки в різних атмосферах та іонізуючого опромінення (УФ світло, g-кванти, електрони, нейтрони) на оптичні властивості кристалів ІАП та НЛ; досліджено короткоживуче при кімнатній температурі індуковане поглинання кристалів ІАП; встановлені механізми перезарядки іонів марганцю в кристалі ІАП, що відповідальні за фотохромні властивості даного кристалу; досліджено роль домішкових іонів рідкісноземельних та перехідних елементів в радіаційно- і термоіндукованих процесах в кристалах ІАП та НЛ.

Ключові слова: лазерні кристали, точкові дефекти, центри забарвлення, фотохромні властивості.

 

Жидачевский Я. А. Радиационно- и термоиндуцированные оптические свойства кристаллов YAlO3 и LiNbO3. -Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01. 04. 10 – физика полупроводников и диэлектриков. Львовский национальный университет имени Ивана Франка, Львов, 2002.

Диссертация посвящена исследованию радиационно- и термоиндуцированных изменений оптических свойств кристаллов YAlO3 (ІАП) и LiNbO3 (НЛ) номинально чистых, а также легированных ионами редкоземельных и переходных элементов. В диссертации установлено влияние технологических факторов получения кристаллов ІАП на процессы формирования ростовой окраски данных кристаллов; исследовано влияние послеростовой термической обработки в различных атмосферах и ионизирующего облучения (УФ свет, g-кванты, электроны, нейтроны) на оптические свойства кристаллов ІАП и НЛ; исследовано короткоживущее при комнатной температуре индуцированное поглощение кристаллов ІАП; установлены механизмы перезарядки ионов марганца в кристалле ІАП, которые лежат в основе фотохромных свойств данного кристалла; исследована роль примесных ионов редкоземельных и переходных элементов в радиационно- и термоиндуцированных процессах в кристаллах ІАП и НЛ.

Ключевые слова: лазерные кристаллы, точечные дефекты, центры окраски, фотохромные свойства.

 

Zhydachevskii Ya. A. Optical properties of radiation and thermally induced defects in YAlO3 and LiNbO3 crystals. -Manuscript.

Thesis for a scientific degree of the candidate of physical and mathematical sciences in speciality 01. 04. 10 – physics of semiconductors and dielectrics. Lviv Ivan Franko National University, Lviv, 2002.

The thesis is devoted to investigation of changes of optical properties stimulated by radiation and temperature in pure, rare-earth and transition metal ions doped YAlO3 (YAP) and LiNbO3 (LN) crystals.

The studies have been performed by means of optical spectrophotometry, photo- and thermoluminescence, measuring of photoconductivity and other methods.

The complex investigation of growth coloration of YAP crystals allowed to establish correlation between growth coloration in UV and visible range of the crystals and technological parameters of crystal growth (stoichiometry, i. e. Y2O3/Al2O3 ratio, presence of uncontrolled impurities (first of all elements of iron group), growth atmosphere).

The work contains experimental results on influence of high-temperature after-growth thermal treatments in oxidizing and reducing atmospheres as well as ionizing radiation (UV light, g-quanta, electrons, neutrons) on optical properties of YAP and LN crystals.

On the basis of the obtained experimental results the models of color centers that are responsible for growth and induced (stable at room temperature) coloration of YAP crystals have been proposed.

The investigation of transient changes of optical absorption induced by ionizing radiation in YAP crystals was also performed.

Investigation of YAP and LN crystals doped with various rare-earth and transition metal ions allowed to establish a role of dopant ions in the processes of formation of color centers in the examined crystals.

Investigation of manganese-doped YAP crystals which possess a strong photochromic effect have been performed separately. For these crystals an influence of visible laser light, g-radiation and thermal treatments on optical absorption, temperature kinetics of decay of induced absorption as well as thermoluminescence was studied. On the basis of the obtained results the mechanisms of optical absorption changes of YAP-Mn crystals stimulated by radiation and temperature which are associated with recharging of manganese ions have been established.

Key words: laser crystals, point defects, color centers, photochromic properties.