Вишневський С. Д. Закономірності утворення та природа структурних дефектів у Ti:сапфірі, вирощеному у вуглецевому середовищі

Об'єкт дослідження - процес кристалізації Al2O3:Ti з розплаву у вуглецевому середовищі. Мета дослідження - встановити закономірності утворення та природу структурних дефектів при кристалізації Ti:сапфіру у вуглецевому середовищі та розробити методи покращення оптичних характеристик матеріалу. Результати, новізна: пересичення кристалічної гратки Ti:сапфіру іонами алюмінію і дефектами Шотткі при кристалізації у вуглецевому середовищі та подальша їх коагуляція є причиною утворення у кристалі субмікронних включань, які містять алюміній і його субоксиди. Показано, що термообробка Ti:сапфіру у середовищі з нейтральним хімічним потенціалом перетворює субмікронні включання на субмікропори та сприяє їх руйнуванню по механізму повакансійного розчинення або за рахунок емісії і руху дислокаційя, якщо до кристалу прикладено стискуючи напруги.Доведено, що ограновані включання розміром 2-15 мкм у Ti:сапфірі, вирощеному у вуглецевому середовищі, є порами з поверхнею, яка утворена площинами рівноважною форми кристалу.Встановлено, що послідовний відпал сапфіру у середовищі з нейтральним та відновним хімічним потенціалом супроводжується анігіляцією дефектів Шотткі, що дозволяє отримати кристал без центрів забарвлення на основі аніонних і катіонних вакансій та з гранично низьким оптичним поглинанням в УФ-області спектру. Визначено температурну залежність коефіцієнту дифузії аніонних вакансій у сапфірі.