Ворона І. П. Природа, структура та властивості парамагнітних центрів в карбонат - гідроксилапатиті та розбавлених азотом сполуках А3В5

В дисертації методами ЕПР, ПЕЯР та ОДМР досліджені структура та властивості радіаційних дефектів в карбонат - гідроксилапатиті біологічного та синтетичного походження та власних дефектів в монокристалічних плівках твердих розчинів А3В5(N). Показано, що домінуючими парамагнітними центрами утвореними в ГАП - та УФ- опроміненням є аксіальні та орторомбічні центри CO2 . Визначені їх радіоспектроскопічні параметри, пояснена форма спектрів ЕПР в порошках та пластинках. Знайдено, що відпал опромінених ГАП призводить до трансформації орторомбічних центрів в аксіальні. Встановлені моделі центрів, відповідно яким вони локалізовані в структурній позиції В (заміщення фосфору вуглецем). Аксіальні центри CO2 обертаються навколо осі О-О, яка співпадає з віссю с кристаліту. Обертання орторомбічних центрів загальмоване дефектами гратки, в результаті чого вони мають хаотичну орієнтацію. Методами ЕПР та ПЕЯР було встановлено, що при попередніх (до опромінення) відпалах біологічного ГАП в діапазоні температур 200С-10000С має місце вихід карбонатних домішок з матеріалу, що супроводжується перетворенням ГАП з В типу в А тип. Запропоновано механізм утворення стабільних радіаційних дефектів CO2 в ГАП: СО32 СО33 CO2 , де СО33 проміжний метастабільний іон. Розроблено новий метод розділення вкладів від - та УФ опромінення в ЕПР дозиметрії на основі ГАП. В розбавлених азотом сполуках А3В5 методом ОДМР знайдені нові парамагнітні дефекти у вигляді міжвузлового галію в зарядовому стані Ga2+. Встановлено, що в Ga(Al)NP та Ga(Al)NAs існують два типи таких дефектів Gai-А та Gai-В. Визначені їх параметри та запропоновані моделі, у відповідності до яких Gai-А має в своєму найближчому оточенні лише катіони в той час, як Gai-В оточений катіонами і аніонами. Встановлено, що ці дефекти утворюють глибокі центри, є термічно-стабільними і діють як центри безвипромінювальної рекомбінації, погіршуючи оптичні властивості матеріалів. Запропоновано схеми рекомбінації фотозбуджених носіїв в різних типах зразків, що пояснюють наявність позитивного та негативного сигналів ОДМР.