Безкровна О. М. КОМПОЗИТНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ МАТРИЦЬ KDP і SіO2 З ІНКОРПОРОВАНИМИ НАНОЧАСТИНКАМИ МЕТАЛООКСИДІВ, ОРГАНІЧНИМИ ТА НАПІВОРГАНІЧНИМИ МОЛЕКУЛАМИ ДЛЯ НЕЛІНІЙНОЇ ОПТИКИ

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – матеріалознавство. – Інститут монокристалів НАН України, Харків, 2021. Дисертація присвячена розробці фізико-технологічних основ створення новітніх композитних матеріалів на основі кристалів KDP з інкорпорованими наночастинками металооксидів, органічними та напіворганічними молекулами та підвищеними у порівнянні з чистим KDP нелінійно-оптичними властивостями, а також композитних матеріалів на основі прозорих золь-гель SiO2-матриць з інкорпорованими молекулами лазерних барвників (для області спектра 610-750 нм) або органічними молекулами DAST (для інфрачервоного і терагерцового випромінювання). Встановлено оптимальні режими вирощування композитів на основі KDP з водних розчинів та оптимальні діапазони концентрацій відповідних домішок в розчинах – наночастинок оксигідроксиду алюмінію Al2O3•nH2O(n=3,5-3,6); молекул NN'-диметилмочевини; молекул L-аргініну та L-аргінінфосфату. Вперше отримано та досліждено низку якісних композитних матеріалів на основі KDP, які демонструють корисне поєднання поліпшених нелінійно-оптичних, міцнісних, структурних і термофізичних властивостей. Запропоновано два різні підходи для отримання нових композитів на основі аморфних SiO2-матриць шляхом інкорпорування активних молекул на стадії ростового синтезу або в попередньо відпалені до температур 600-700°С SiO2-матриці. Встановлені оптимальні співвідношення компонентів для синтезу композитів на основі SiO2-матриць з лазерними барвниками. Висока оптична досконалість створених лазерних композитів обох типів на основі невідпалених та відпалених SiO2-матриць підтверджується лінійчатою структурою спектрів отриманої лазерної генерації. Встановлено вплив пористості SiO2-матриць на люмінесцентні властивості композитів з інкорпорованими молекулами DAST. Розроблені SiO2-композити можуть використовуватись для створення сучасних сенсорів і лазерів для червоної, інфрачервоної та терагерцової області спектру. Ключові слова: композити, монокристали групи KDP, наночастинки, металооксиди, SiO2-матриця, лазерні барвники, DAST, люмінесценція, нелінійно-оптичний відгук, лазерне випромінювання, терагерцове випромінювання.