Пришко І. А. Термооптичні та зонно-енергетичні параметри кристалів сульфату рубідію в умовах дії зовнішніх чинників.

Дисертацiйна робота присвячена з’ясуванню експериментально та теоретично отриманих термооптичних i електронних параметрiв, а також аналiзу впливу на них одновісних механічних навантажень у широкому температурному діапазоні, що охоплює фазовий перехід кристалiв сульфату рубідiю. У роботі синтезовано кристал Rb2SО4, методом дифракції Х-променів на порошкових зразках досліджено їхню кристалічну структуру та з᾿ясовано, що вони мають просторову групу симетрії Pnma з наступними уточненими параметрами ґратки: a = 7,82079 (10) Å, b = 5,97778 (7) Å, та c = 10,44040 (13) Å. Проведено геометричну оптимізацію кристалічної ґратки та показано, що зонно-енергетичну структуру кристала характеризують забороненою зоною прямого типу зі слабкою дисперсією енергетичних рівнів, а розрахункове значення ширини забороненої зони становить Eg = 4,89 еВ. Проведено розрахунок спектрів діелектричної функції і показано, що вони володіють незначною анізотропією в низькоенергетичній ділянці спектра з незначним зростанням у бік більших енергій. Експериментально досліджено спектральні залежності показників заломлення nі  та двопроменезаломлення Δnі. Виявлено близькість показників заломлення nz  та ny у видимій ділянці спектру, а також їх перетин за довжини хвилі λ = 495 нм та кімнатної температури (nz = ny = 1,51705), що підтверджує теоретичні розрахунки. У роботі досліджено температурні зміни лінійного розширення кристалів Rb2SО4 та встановлено, що з підвищенням температури вони зростають. Проведено диференціальний термічний аналіз, отримано дериватограму та термогравітограму кристалу сульфату рубідію. За температури 923 К виявлено чітку аномалію, що відповідає положенню точки ФП, який має ендотермічний характер. В інтервалі температур 625–738 К виявлено втрату маси зразка, що зумовлено термічним розпадом іонів ОН3+, а також емісією молекул Н2 і О2. Встановлено, що показники заломлення nі кристалів Rb2SO4 майже лінійно зменшуються з підвищенням температури; отримано температурні залежності спонтанних змін показників заломлення (Т), характер поведінки яких є подібними до експериментально отриманої залежності спонтанної деформації (Т). На основі експериментально отриманих залежностей nі(Т) оцінено критичний індекс змін (Т) (β = 0,21), значення якого узгоджується з термодинамічною теорією Ландау для фазових переходів. У роботі виявлено, що зі зниженням температури Δnі кристалу Rb2SO4 в Y-напрямку зменшується так, що за температури Т = 85 К і довжини світлової хвилі λ = 500 нм величина ny = 0, що свідчить про існування оптичної ізотропної точки. При тому показники заломлення nz  і  nх є рівними між собою (nz = nх). Досліджено вплив одновісного стискання уздовж різних кристалофізичних осей на температурні та спектральні залежності ny (Т, λ) кристалу Rb2SO4 і виявлено їхню значну чутливість. Виявлено, що кристал володіє незначною нормальною дисперсією d(Δnx)/dλ ≤ 0; одновісні стискання σm не змінюють характер, а лише величину нахилу кривих Δnі(λ). Виявлено, що одновісні навантаження зміщують положення оптичної ізотропної точки як в короткохвильову (σz ) так і в довгохвильову ділянки спектру (σy). На основі залежностей ny (Т, λ, ) оцінено зміни комбінованих п’єзооптичних коефіцієнтів кристалів і виявлено, що вони володіють незначною дисперсійною залежністю, при цьому характер дисперсії відповідає дисперсії показників заломлення dnі/d < 0. Встановлено, що п’єзокоефіцієнти і в околі оптичної ізотропної точки за довжини світлової хвилі  = 495 нм є рівними між собою, що свідчить про підвищення симетрії тензора п’єзооптичних коефіцієнтів. Виміряно спектри дзеркального відбивання кристала Rb2SO4 в інфрачервоній ділянці спектра 20 – 1500 см-1 за кімнатної температури з використанням ІЧ-спектроскопії та синхротронного випромінювання. Отримана комплексна діелектрична функція ε(λ-1). Проведено теоретичні розрахунки на основі теорiї функцiоналу густини кристала Rb2SO4 в діапазоні енергій фононних збуджень. Знайдено положення максимумів діелектричної функції ε(λ-1), які добре узгоджуються з відповідними експериментальними. У роботі розраховано пружнооптичні коефіцієнти, швидкість поширення поздовжньої акустичної хвилі, і на їх основі оцінено акустооптичну ефективність кристала сульфату рубідію. Виявлено, що коефіцієнт акустооптичної якості за абсолютною величиною є співмірним з відповідними коефіцієнтами для відомих акустооптичних матеріалів. Запропоновано використовувати кристали сульфату рубідію для акустооптичної модуляції світла в ультрафіолетовому спектральному діапазоні.