ПРИМЕСНЫЕ И РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ LiB3O5. ПРИРОДА ЦЕНТРОВ В КРИСТАЛЛАХ LiB3O5, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА ПОЯВЛЕНИЕ ОКРАСКИ В ПРОЦЕССЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
А.А. Рядун, В.А. Надолинный, О.В. Антонова, М.И. Рахманова
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия spectr@niic.nsc.ru
Ключевые слова: люминесценция, ЭПР спектроскопия, кристаллы трибората лития, катионные вакансии, luminescence, EPR spectroscopy, lithium triborate crystals, cation vacancies
Страницы: 924-931
Аннотация
Предпринята попытка объяснить причины появления окраски кристаллов LiB3O5 после их длительной эксплуатации в качестве лазерных элементов. Методом ЭПР и оптической спектроскопии изучены примесные и радиационные центры в свежевыращенных (²ростовых²) кристаллах LiB3O5 и в кристаллах, окраска которых появилась после длительной эксплуатации в качестве лазерных элементов. В ряде ²ростовых² кристаллов обнаружено вхождение примеси меди. Определены параметры спектров ЭПР и структурное положение ионов меди Cu2+. Изучены особенности дефектообразования в облученных электронами ²ростовых² кристаллах LiB3O5 и в областях наибольшей окраски кристаллов отработанных лазерных элементов. Показано, что как в ²ростовых² кристаллах, так и в кристаллах после длительной эксплуатации в качестве лазерных элементов наблюдается один и тот же набор радиационных дефектов: кислород О- в межузельном положении, дырочный центр О- в структуре кристалла и электронный центр В2+ за счет удаления атома кислорода вблизи литиевой вакансии. Единственным отличием является то, что концентрация этих радиационных дефектов в кристаллах, длительно эксплуатируемых в качестве лазерных элементов, на порядок выше, чем в ²ростовых². Полученные результаты позволяют сделать заключение, что причиной появления окраски кристаллов LiB3O5 является фотостимулированная диффузия атомов лития и их захват катионными вакансиями в темновой части кристалла, что обеспечивает образование и накапливание литиевых вакансий в области прохождения лазерного луча.
DOI: 10.15372/JSC20170505 |