Горобець Ю. М. Вплив складу активаторних домішок на формування структурних дефектів і властивості лазерних монокристалів PbMoO4:Nd3+ і PbWO4:Nd3+

Робота присвячена визначенню впливу складу активаторних домішок на формування структурних зарядокоменсуючих дефектів і властивості лазерних монокристалів PbMoO4:Nd і PbWO4:Nd. Методами рентгенівської дифракції, діелектричної та оптичної спектроскопії встановлені типи і визначені концентрації точкових дефектів в монокристалах PbMoO4:Nd і PbWO4:Nd в залежності від складу активаторних домішок і концентрацій неодиму, запропоновані структури активаторних центрів з урахуванням відповідних механізмів зарядової компенсації. Встановлено, що в вирощених методом Чохральського кристалах PbMoO4:Nd3+: іони Nd3+ займають кристалографічну позицію свинцю, вакансії кисню відсутні; для кристалів, вирощених із розплавів PbMoO4-Nd2O3, PbMoO4-Nd2(MoO4)3, PbMoO4-NaNd(MoO4)2 визначені концентрації вакансій молібдену, а для кристалів вирощених з розплаву PbMoO4-NdNbO4 встановлена їх відсутність; локальне оточення Nd залежить від складу активаторних домішок Nd2O3, NdNbO4, Nd2(MoO4)3, NaNd(MoO4)2. Вирощування кристалів PbMoO4:Nd3+ із розплавів PbMoO4-Nd2O3 і PbMoO4-NdNbO4 призводить до формування одного типу активаторних центрів, а із розплавів PbMoO4-Nd2(MoO4)3 і PbMoO4-NaNd(MoO4)2 – двох і більше. Для кристалів PbWO4:Nd3+, вирощених із розплавів PbWO4-Nd2(WO4)3 встановлена трансформація активаторного центру при збільшенні концентрації неодиму в кристалі з 0,48 до 0,55 ат.%. Максимальну променеву стійкість 90 Дж/см2 демонструє кристал PbMoO4:Nd3+ з одним типом активаторних центрів, активований Nd2O3. Променева стійкість кристалів PbMoO4:Nd3+, які мають два та більше активаторних центрів, та до складу яких входить співактиватор (Nb і Na) знаходиться в інтервалі 25-60 Дж/см2 (активація домішками Nd2(MoO4)3 NdNbO4, і NaNd(MoO4)2). На основі визначених структур активаторних центрів в кристалах PbMoO4:Nd3+, PbWO4:Nd3+ в залежності від концентрації неодиму і способу його введення в кристали, вибрані оптимальні склади активаторних домішок та умови отримання кристалів для виготовлення вдосконалених елементів ВКР лазерів.