Дефектная структура и влияние примеси неодима на оптические свойства кристаллов калий-гадолиниевого вольфрамата тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

АКИМОВА ВЕРА МИХАИЛОВНА

ДЕФЕКТНАЯ СТРУКТУРА И ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСИ НЕОДИМА НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ КАЛИЙ-ГАДОЛИНИЕВОГО ВОЛЬФРАМАТА

Специальность 02.00.04 - «Физическая химия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 5 СЕН 2011

Челябинск-2011

4853060

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Брызгалов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Защита состоится « » сентября 2011 г. в ов на зсг^дании

диссертационного совета ДМ 212.295.06 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета

Беленков Евгений Анатольевич

кандидат физико-математических наук, доцент

Клебанов Игорь Иосифович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Башкирский государственный

университет»

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук, доцент

Свирская Л.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей задачей квантовой электроники является расширение спектрального диапазона частот источников лазерного излучения. Способами решения этой проблемы являются: внедрение сопутствующей примеси N(1 в кристаллы калий-гадолиниевого вольфрамата (КГВ); использование эффекта спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) и вынужденного (ВКР), который позволяет получить когерентное излучение с частотой, сдвинутой относительно частоты основного излучения на величину, равную или кратную частоте молекулярного колебания вещества. Указанные свойства зависят от совершенства материала, концентрации и распределения активной примеси в объеме кристалла. В литературе встречаются исследование самого эффекта ВКР, но не уделено внимание изучению самих кристаллов, их совершенства, пригодных для этого эффекта.

Цель работы:

Изучение влияния примеси N(1 на дефектную структуру и оптические свойства кристаллов калий-гацолинисвого вольфрамата.

Основные задачи:

1. Разработать методику гидротермального травления для исследования дефектной структуры КГВ.

2. Изучить оптические свойства кристаллов КГВ в зависимости от дефектной структуры и концентрации неодима.

3. Дать сравнительный анализ совершенства и свойств кристаллов с различной концентрацией активной примеси.

4. Определить оптимальную концентрацию активной примеси неодима в кристаллах КГВ.

Научная новизна полученных результатов:

1. Впервые показана и определена комплексом методов исследований предельная концентрация примеси неодима в исходном расплаве, которая

составляет 7 ат. %.

2. Методом травления установлены вид и плотность дефектов в кристаллах в зависимости от концентрации примеси, и послойный характер распределения примеси неодима.

Практическая значимость полученных результатов:

1. Полученные значения магнитных и оптических характеристик кристаллов могут служить критерием определения концентрации активной примеси в кристаллах.

2. Найдена оптимальная концентрация активной примеси неодима в кристаллах КГВ, используемых в лазерах с перестраиваемой частотой.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования КГВ с примесью неодима методом гидротермального травления.

2. Результаты исследования структуры и оптических свойств кристаллов КГВ с примесью неодима оптическим методом.

3. Результаты сравнительного анализа кристаллов КГВ с различной концентрацией активной примеси неодима.

Личный вклад соискателя:

Проведено исследование КГВ с примесью неодима оптическим, магнитным методами и с помощью гидротермального травления. Обработка экспериментальных результатов и формулировка выводов.

Апробация результатов диссертации:

По материалам диссертации опубликовано 6 статей, в том числе 3 статьи в журналах, которые по решению ВАК включены в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, и два тезиса докладов на российских конференциях.

Основные результаты и положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались: на ежегодных конференциях по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ (2008, 2009, 2010гг., Челябинск); Первой Всероссийской молодежной научной

конференции «Молодежь и наука на севере», Сыктывкар, 2008; Шестнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Волгоград, 2010.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Материал изложен на 101 страницах текста и содержит 15таблиц и 36 рисунков, список литературы включает 112 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы основная цель и задачи диссертационного исследования, указаны научная и практическая значимость результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет обзор литературы по теме диссертации. Приведены имеющиеся в литературе данные о способах получения вольфраматов: 1) твердофазный, 2) гидротермальный, 3) раствор-расплавный метод, 4) метод осаждения из водных растворов. Обоснован выбор способов получения вольфраматов для исследования в настоящей работе. Чтобы разобраться в причинах дефектности кристаллов и типах дефектов, представлена структура вольфраматов. Учитывая, что структура двойных вольфраматов является производной от структуры изоморфных соединений вольфрамитов, рассмотрена сначала структура вольфрамитов и шеелита, затем структуры литиевых, натриевых и калиевых вольфраматов. Установлено)!], что размерный фактор определяет для вольфраматов: а) характер взаимодействия кристаллообразующих частиц; б) структуру кристаллов; в) температуру плавления вольфраматов; г) плотность вещества и др. физические и кристаллохимические их свойства. Обоснован выбор кристаллов КГВ, приведены их основные физические свойства.

Изложены физические основы кристаллов с широким диапазоном частот. В кристаллах КГВ был обнаружен эффект ВКР-самопреобразования лазерного излучения[2], заключающийся в том, что генерация основного излучения редкоземельного иона в такой среде может сопровождаться генерацией ВКР компонент. В частности, при возбуждении в пикосекундном режиме лазера с активным элементом КСс! (\Ю4)2:Кс13+ на выходе наблюдалось не только излучение на длине волны лазерного перехода А¥У2 ' \ю ионов Ш3*" в этих кристаллах (X = 1,0672 мкм), но и излучение трех стоксовых и одной антистоксовой компонент с длинами волн = 1,1805 мкм, Х2~ 1,3207 мкм, Х3 = 1,5002 мкм и Хая = 0,735 мкм соответственно. Кристаллы KGd(W04)2:Nd3+ оказались удобной модельной средой, генерация неодима в которых сопровождается процессом ВКР-самопреобразования.

Также расширение спектрального диапазона можно получить в кристаллах рубина с примесью ионов титана. Установлено, что введением высокой концентрации ионов титана в кристаллы рубина в процессе их выращивания можно получить материал со структурой А120з:Т13+: Сг3+, где поглощение энергии происходит на широких уровнях накачки ионов хрома, а центрами люминесценции преимущественно являются активированные ионы титана, имеющие несколько метастабильных уровней излучения.

Таким образом, в литературе представлены данные по изучению эффекта ВКР в кристаллах КГВ с примесью неодима. Отсутствуют исследования самих кристаллов, влияние неодима на структуру и оптические свойства КГВ, на основе этого ставится цель и задачи исследования.

Во второй главе описаны условия получения объектов исследования и использованные в работе экспериментальные методики.

Кристаллы КГВ выращены из раствора в расплаве методом охлаждения. Использовали образцы кристаллов в виде пластинок размером 20x30x3 мм3.

Исследование методом травления. Известно[3], что картина травления отражает как внутреннее строение кристаллов, так и их дефектность. В

качестве травителя был использован 5% раствор КОН при давлении р = 200 атм. и t = 200° С.

Для травления использовали плоскопараллельные пластинки, вырезанные перпендикулярно определенной кристаллографической оси. Как правило, используется та из плоскостей, которая является наиболее информативной. С этой целью для выявления субструктуры кристаллов КГВ наиболее подходит срез {010}.

В таблице 1 приведены ориентационные значения микротвердости, предела прочности и модуля Юнга, а также коэффициентов термического расширения и теплопроводности для главных кристаллографических направлений кристалла [4].

Табл 1

Механические и теплофизические параметры кристаллов KGd(WOj)2.

Параметр ы Значение вдоль оптической оси

[100] [010] [001]

Показатель преломления Np= 1,937 Ng=2,033 Nm= 1,986

Микротвердость по Кнупу, кг/мм2 370 390 400

Предел прочности, о, кг/мм2 14 10,2 6,4

Модуль Юнга, Е, ГПа 115,8 152,5 92,4

Коэффициент термического расширения, у, 10"6,1С1 (для 100° С) 4 1,6 8,5

Теплопроводность, X, Вт/м*к~' (для 100° С) 2,6 3,8 3,4

На рис. 1 показано взаимное расположение кристаллографических и оптических осей в кристалле КГВ. Можно видеть, что направление [010] совпадает с осью оптической индикатрисы Кр, т.е. при использовании данного направления будет максимальное излучение по сравнению с другими.

Pua 1. Взаимная ориентация

кристаллографических и оптических осей индикатрисы в кристаллах KGdfWOJi

Травление проводили в два этапа: грубое и мягкое травление. В первом

случае при незначительной степени травления (малом насыщении раствора

продуктами кристалла) удается выявить дефекты: дислокации и

макровключения. Исследование проводили на оптическом микроскопе при

увеличении в 10-15 раз для получения общей картины распределения

дефектов по всей поверхности, а в отдельных случаях в объеме образца и

кристалла в целом. Во втором случае после мягкого травления (высокое

в

насыщение раствора) выявляются тонкие детали субструктуры: ступени роста, ячеистость и слоистое распределение примеси, в этом случае исследование осуществляли при увеличении оптического микроскопа в 100300 раз.

Оптический метод исследования. Оптически активные примеси имеют спектры поглощения и люминесценции. Оба спектра отражают структуру энергетических состояний люминофора, в данном случае иона неодима (рис. 2). Эти состояния изображены для простоты в виде полос, включающих несколько энергетических уровней, которые образуются при расщеплении соответствующего атомного терма иона неодима Ш3+ на ряд подуровней под действием поля кристаллической решетки кристалла (эффект Штарка). При возбуждении ионы неодима совершают квантовые переходы из основного на состояние с более высокой энергией. В данном случае имеем переходы на пять уровней, указанных вертикальными стрелками, с расщеплением

каждого терма на ряд дополнительных подуровней. Косыми стрелками показаны обратные безизлучательныс переходы, связанные с рождением фононов, а двойной стрелкой указан обратный переход с излучением на наиболее интенсивных линиях 1,0615 и 1,0642 мкм, на которых высвечивается основная доля энергии до 60 %.

Рис. 2.

Энергетические уровни иона N¿[5].

С целью выяснения возможности количественной оценки концентрации неодима по показателям спектра поглощения были получены кристаллы с различным содержанием неодима, а их спектры поглощения записывали на спектрофотометре СФ-56 в видимой области и на установке «Спекорд» в УФ - интервале. В качестве эталона использовали оксид магния. Для этого готовили из були плоскопараллельные пластины толщиной от 2 до 3,5 мм, вырезанные перпендикулярно геометрической оси [010], что дало возможность снимать спектры в неполяризованном свете. На оптическом спектре кристаллов КГВ с примесями неодима наблюдали изменение интенсивности максимумов в зависимости от концентрации примеси ионов неодима в кристаллах, при этом характер спектров не меняется, а изменяется только интенсивность максимумов (рис. 3).

Рис. 3. Спектры поглощения КГВ с примесями неодима различной концентрации.

А.нм

Концентрацию неодима в кристаллах, помимо химического метода, фиксировали магнито-химическим анализом, при этом магнитную восприимчивость исследуемых кристаллов измеряли методом Фараде^.

В третьей главе изложены результаты проведенных экспериментов.

Травление позволяет выявить дефекты типа: дислокации, границы блоков, дефектные каналы, макроскопические включения, а также дает возможность получить статистические данные по распределению дефектов, определить направление и углы разориентировки границ блоков, их субструктуру и т. д. Нами установлено, что примесь неодима располагается по границам зонарности, имеются дислокации, границы блоков и макроскопические включения (рис. 4). По мере увеличения концентрации примеси возрастает и плотность дефектов. У кристалла 7 ат. % поверхностная плотность дислокаций достигает 107 см"2, а макровключений 10б см"2. В дальнейшем концентрация макровключений резко возрастает.

Рис.4. Макроскопические включения и дислокации, плотность дислокаций 105 см'2.

С появлением границ блоков (рис. 5) в кристаллах увеличивается расходимость лазерного пучка и наступает некоторая деполяризация излучения. Указанные дефекты излучения связаны с разориентировкой отдельных областей кристалла, разделенных границами блоков. Угол расходимости прямолинейных границ блоков описывается формулой:

Рис. 5. Границы блоков кристалла КГВ с неодимом.

хЗОО

л Ь

е=ъ. (о

где д _ уГОл разориентировки смежных областей блоков, Ь - вектор Бюргерса, £> - расстояние между дислокациями, из которых составлена граница блоков, на рис. 4а, угол разориентировки составляет 3- КГ" рад, а для границы на рис. 46 - 6-10"5 рад.

Оптический метод определяет структурную примесь неодима. На рис. 3 представлен оптический спектр кристалла КГВ с 3 ат. % примеси неодима.

На рис. 3 представлены графики кристаллов КГВ с примесью неодима различной концентрации. Все эти графики сходны по своему характеру, однако они отличаются друг от друга величиной максимумов аналитических полос: с длиной волны 601нм в видимой области и длиной 361нм - в ультрафиолетовой, которые использовали для определения концентрации активирующей примеси.

Спектр пропускания в видимой области характеризуется полосой поглощения неодима в области 600 нм при минимуме 592 и максимуме 647 нм, с показателем преломления КГВ и = 2,0 и максимальным значением пропускания Ттзх:

Гшах=2«/(»2+1). (2)

Установлено, что коэффициент пропускания для исследуемых образцов

при 647 нм близок к значению Гтах. Представленные в таблице 2 значения

*

показателей ослабления рХ2 вычислены по формуле:

1, Тъ 1,.п +1-Г

2 п

(3)

где Ь - толщина образца, Тп - коэффициент пропускания при 647 нм с учетом концентрации примеси неодима в расплаве.

Табл. 2

Концентрация неодима в расплаве, ат. % 2 3 6 7 10

Значение /?;2 3,61 7,10 7,12 8,28 10,02

Для определения концентрации оптическим методом в кристаллах КГВ использовали формулу:

с = а_™-тш.5 (4)

С/

где С - концентрация примеси в процентах, Отах -значение оптической плотности, соответствующей максимуму поглощения в области максимальной интенсивности, От,„ - оптическая плотность для длины волны 660 нм, где в кристалле практически отсутствует поглощение света, а -коэффициент пропорциональности, <1-толщина образца.

Значение а вычисляли из экспериментальных данных, полученных при определении концентрации химическим методом.

Табл. 3

Интенсивность кристаллов КГБ с различным содержанием примеси

неодима.

Содержание примеси, ат. % Интенсивность I тах и I тт линии Пропускание Оптическая плотность Ощахэ 1)тщ Коэффин иент а

1 6,7 25 1,174 0,602 3,913 2,007 0,584

2 3,5 36 1,456 2,777 4,385 1,355 0,656

2 3,0 38 1,523 0,402 3,955 1,092 0,698

3 4,5 57 1,348 0,244 4,252 0,770 0,862

3 3,2 68 1,495 0,174 4,449 0,518 0,763

5 0,2 33 2,699 0,482 8,081 1,442 0,753

7 0,1 24 3,098 0,569 11,438 1,634 0,714

а = 0,719-Ю,073 или а = 0,72-0,07.

Используя значения интенсивности для разных кристаллов, определили значение концентрации примеси неодима в кристаллах (Табл. 4).

Табл. 4

Концентрация примеси неодима в кристаллах КГБ.

Концентрация Показатель Концентрация Интенсивность,

примеси неодима неодима в отн. ед.

в расплаве, % кристалле

К = (Отах - От;п)/с1

0 0.590 0 0

1 1.049 1.03 0.55

2 2.863 2.06 1.35

3 3,931 2,83 1,47

5 6.539 4,70 1,52

7 9,804 7,06 1,55

10 9,950 7,16 1,55

Из таблицы 4 следует, что концентрация примеси неодима в кристаллах растет с увеличением концентрации в расплаве до 7 ат. %. В дальнейшем концентрация неодима в кристаллах не меняется.

Определение количественного содержания примеси неодима в твердом растворе оценивали магнито-химическим анализом. Результаты измерений магнитной восприимчивости приведены в табл. 5. »

Табл. 5.

Магнитная восприимчивость образцов кристаллов КГВ.

Содержание N(1 в% Магнитная восприимчивость (ср. зн.) см3/г Ср. квадр. Откл. Оптический метод определения концентрации, интенсивность, отн. ед.

0 +42,340 0,485 0

2 +41,704 0,666 0,55

3 +41,506 0,753 1,35

4 +40,716 0,501 1,47

5 +40,129 0,617 1,52

7 +39,045 0,549 1,55

10 +39,170 0,600 1,55

неодима в кристаллах КГВ.

Из таблицы следует, что согласно величине магнитной восприимчивости X, максимальное количество структурной примеси иеодима в кристаллах КГВ не может превышать 7 ат. % (Рис. 6). Избыточное количество примеси не входит в решетку кристалла, а выделяется в виде второй фазы или макроскопических включений оксида неодима.

Выводы.

1. Исследовано совершенство кристаллов методом гидротермального травления, установлены вид и плотность дефектов в кристаллах в зависимости от концентрации примеси, и послойный характер распределения примеси неодима.

2. Экспериментально установлено, что краевые базисные дислокации образуются в результате термоупругих напряжений смещением структурных октаэдров вдоль цепочки по плоскости скольжения (100) в направлении [001], при этом линия дислокации выходит перпендикулярно на плоскость (010). Цепочка дислокаций образует стенку блоков, угол отклонения которых зависит от плотности дислокаций в ряду.

3. Определена зависимость показателя ослабления света кристаллов от концентрации неодима.

4. На основе спектральной характеристики атомов неодима рассчитано содержание активной примеси в кристаллах, исследовано количественное соотношение концентрации примеси неодима в кристаллах и в расплаве и показано, что оптимальная концентрация неодима соответствует 7 ат. %..

5. Магнито-химическим методом установлено, что предельная растворимость неодима кристаллов КГВ составляет 7 ат. %.

6. Найдена связь между магнитными и оптическими свойствами кристаллов, которая может служить критерием определения предельной концентрации активной примеси в кристаллах.

Список цитированной литературы

1. Клевцов, П.В. Полиморфизм двойных вольфраматов одно - и трехвалентных металлов состава M+R3+(304)2 [Текст] / П.В. Клевцов, Р.Ф. Клевцова // Журнал структ. химии. - 1977. - Т. 8. - С. 419 - 439.

2. Басиев, Т.Т. Новые кристаллы для лазеров на вынужденном

комбинационном рассеянии [Текст] / Т.Т. Басиев // Физика твердого тела. -

#

2005. - Т. 47. - вып. 8. - С. 1354 - 1358.

3. Мочалов, И.В. Нелинейная оптика лазерного кристалла калий -гадолиниевого вольфрамата, активированного неодимом KGd(W04)2:Nd3+ [Текст] / И. В. Мочалов // Оптический журнал. - 1995. - №11. - С. 4 - 15.

4. Брызгалов, А.Н. Структура кристаллов кварца, выявляемая травлением в автоклаве [Текст] / А.Н. Брызгалов, Г.В. Клещев, К.Ф. Кашкуров и др. // Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы. - 1968. - Т. 4. - № 3. - 362 с.

5. Тарасов, JI.B. Введение в квантовую оптику [Текст] / Л.В. Тарасов. -М.:В.Ш., 1987.-С. 191.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в изданиях, которые по решению ВАК включены в перечень ведущих рецензируемых научных журналов:

1. Акимова, В.М. Определение оптимальной концентрации активной примеси неодима кристаллов калий - гадолиниевого вольфрамата [Текст] / В. М. Акимова, А. Н. Брызгалов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика, физика, химия» - 2008- №22. - С. 19-22.

2. Брызгалов, А.Н. Зависимость совершенства и излучательной способности кристаллов рубина от термодинамических условий выращивания [Текст] / А. Н. Брызгалов, А. В. Колотилов, В. М. Акимова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». - 2009. - Вып. 1. -№22 (155).-С. 29-34.

3. Брызгалов, А.Н. Сенсибилизация в кристаллах рубина активированных высокой концентрацией ионов титана [Текст] / А. Н. Брызгалов, А. В. Колотилов, В. М. Акимова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». - 2010. - Вып. 1. -№ 22 (155). - С. 29-34.

Другие публикации и тезисы докладов:

1. Акимова, В.М. Определение концентрации активной примеси неодима кристаллов калий - гадолиниевого вольфрамата [Текст] / В. М. Акимова // Материалы докладов первой научной конференции «Молодежь и наука на Севере». Сыктывкар. - 2008. - Т. 1. - С. 27-29.

2. Акимова, В.М. Синергетика и кристаллография [Текст] / В. М. Акимова //Научный вестник. - №24. - 2008. - с. 7-10.

3. Акимова, В.М. Сенсибилизация в кристаллах рубина активированных с помощью ионов титана высокой концентрации [Текст] / В. М. Акимова // ВНКСФ-16: Шестнадцатая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, материалы конф., информ. бюл. - Волгоград: Изд-во АСФ России, 2010. - С. 64 -65.

Подписано в печать 04.07.2011 Формат 60x90/16. Объем 1,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1419 Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ЧГПУ. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Способы получения вольфраматов.

1.2 Структура вольфраматов.

1.3 Структура двойных вольфраматов щелочных металлов.

1.3.1 Литиевые вольфраматы.

1.3.2 Натриевые вольфраматы.

1.3.3 Калиевые вольфраматы.

1.4 Основные физические свойства кристаллов КГВ.

1.5 Физические основы кристаллов с широким диапазоном частот.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Исследование кристаллов методом травления.

2.1.1 Термодинамика образования ямок травления.

2.1.2 Механизм дислокационного травления.

2.1.3 Дефекты кристаллов.

2.2 Оптические исследования кристаллов.

2.2.1 Характеристики ионов РЗЭ.

2.3 Магнитные исследования кристаллов.

2.3.1 Измерения магнитной восприимчивости.

Глава 3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Результаты исследования методом гидротермального травления.

3.1.1 Малоугловые границы.

3.1.2 Структура поверхностей кристалла.

3.1.3 Фигуры травления.

3.1.4 Субструктура кристаллов КГВ с различной концентрацией примеси.

3.2 Оптический метод исследования.

3.3 Магнитный метод исследования.

ВЫВОДЫ.

Лазерное излучение используется во многих областях человеческой деятельности: машиностроении, сельском хозяйстве, медицине, связи, для обработки и хранения информации, измерения расстояний, времени и скорости, в научных исследованиях. Разные области применения налагают специфические для этой области требования к лазерам: для сварки, резки и сверления металлов необходимы мощные лазеры непрерывного действия, а для исследования быстропротекающих процессов - лазеры, излучающие очень короткие, но энергичные импульсы и т.д. В частности, для связи и обработки информации желательно иметь миниатюрные, довольно мощные импульсные[1] или непрерывные лазеры. Применение фемтосекундного неодимового лазера в офтальмологической установке, используемой для проведения операций по корекции различных видов глазных аномалий -миопии, гиперметропии, астигматизма[2]. Для этого используют твердотельные лазеры с высокоэффективными активными элементами с большим КПД.

Дефектность кристаллов и закономерности образования твердых растворов - эти две проблемы являются наиболее важными в физике и химии твердого тела, связанной с получением и использованием кристаллического материала.

Физические свойства реальных кристаллов определяются химическим составом, совершенством и их структурными особенностями. Двойные вольфраматы в сочетании с редко-земельными элементами (РЗЭ), относятся к сложным системам, как по химическому составу, так и по структуре. Поэтому незначительные отклонения от оптимальных термодинамических условий их получения, стехиометрии химического состава, размерных факторов составляющих элементов приводит к появлению дефектов, снижающих эффективность использования нелинейных свойств кристаллов, с которыми связано получение излучения на нескольких частотах.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Важнейшей задачей квантовой электроники является расширение спектрального диапазона частот источников лазерного излучения. Способами решения этой проблемы являются: внедрение сопутствующей примеси N(1 в кристаллы калий-гадолиниевого вольфрамата (КГВ); использование эффекта спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) и вынужденного (ВКР), который позволяет получить когерентное излучение с частотой, сдвинутой относительно частоты основного излучения на величину, равную или кратную частоте молекулярного колебания вещества. Указанные свойства зависят от совершенства материала, концентрации и распределения активной примеси в объеме кристалла. В литературе встречается исследование самого эффекта ВКР, но не уделено внимание изучению самих кристаллов, их совершенства, пригодных для этого эффекта.

С этой точки зрения проводимая работа по исследованию совершенства вольфраматов и их структурного состава является актуальной.

Цель работы

Изучение влияния примеси N<1 на дефектную структуру и оптические свойства кристаллов калий-гадолиниевого вольфрамата.

Основные задачи

• Разработать методику гидротермального травления для исследования дефектной структуры КГВ.

• Изучить оптические свойства кристаллов КГВ в зависимости от дефектной структуры и концентрации неодима.

• Дать сравнительный анализ совершенства и свойств кристаллов КГВ с различной концентрацией активной примеси.

• Определить оптимальную концентрацию активной примеси неодима в кристаллах КГВ.

Апробация результатов диссертации

По материалам диссертации опубликовано 6 статей, в том числе 3 статьи в журналах, которые по решению ВАК включены в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, и два тезиса докладов на российских конференциях.

Основные результаты и положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались: на ежегодных конференциях по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ (2008, 2009, 2010гг., Челябинск); Первой Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на севере», Сыктывкар, 2008; Шестнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Волгоград, 2010.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Материал изложен на 102 страницах текста и содержит 15 таблиц и 39 рисунков, список литературы включает 106 наименований.

выводы

1. Исследовано совершенство кристаллов методом гидротермального травления, установлены вид и плотность дефектов в кристаллах КГВ в зависимости от концентрации примеси, и послойный характер распределения примеси неодима.

2. Согласно модели полагаем, что краевые базисные дислокации образуются в результате термоупругих напряжений смещением структурных октаэдров вдоль цепочки по плоскости скольжения (100) в направлении [001], при этом линия дислокации выходит перпендикулярно на плоскость (010). Цепочка дислокаций образует стенку блоков, угол отклонения которых зависит от плотности дислокаций в ряду.

3. Определена зависимость показателя ослабления света кристаллов КГВ от концентрации неодима.

4. На основе спектральной характеристики атомов неодима рассчитано содержание активной примеси в кристаллах КГВ, исследовано количественное соотношение концентрации примеси неодима в кристаллах и в расплаве и показано, что оптимальная концентрация неодима соответствует 7 ат. %.

5. Магнито-химическим методом установлено, что предельная растворимость неодима кристаллов КГВ составляет 7 ат. %.

6. Найдена связь между магнитными и оптическими свойствами кристаллов КГВ, которая может служить критерием определения предельной концентрации активной примеси в кристаллах.

1. Рудь, Е.Л. Импульсные высотомеры на основе твердотельных и полупроводниковых лазеров для контроля окружающей среды и характеристик объектов подстилающей поверхности Текст.: Автореф. канд. диссер. / Е.Л. Рудь. Казань, 2009. - 16 с.

2. Янчилина, Ф. Ключи к лучам Текст. / Ф. Янчилина // «Поиск» -еженедельная газета научного общества. М, 2010. — №51. — С. 6.

3. Мохосев, М.В Двойные молибдаты и вольфраматы Текст. / М.В. Мохосев, Ф.П. Алексеев, В.Л. Бутуханов- Новосибирск: Наука, 1981. -135с.

4. Гетьман, Е.И. О некоторых закономерностях образования двойных вольфраматов и молибдатов Текст. / Е.И. Гетьман, М.В. Мохосев, С.А. Павлова [и др.]. — В кн.: Химия и технология молибдена и вольфрама. — Вып. 2. Нальчик. - 1974. - С. 129 - 135.

5. Мохосев, М.В. Двойные молибдаты состава К5Ьп(М04)4 Текст./ М.В. Мохосев, Е.И. Гетьман, Ф.П. Алексеев [и др.]. Изв. АН СССР, Неорг. матер. - 1970.- Т. 6.-№ 10.-С. 1857- 1860.

6. Гудман, К. Рост кристаллов. Теория роста и методы выращивания кристаллов Текст. / К. Гудман: -М.: МИР, 1977. 368 с.

7. Клевцов, П.В. Гидротермальный синтез кристаллов переменного состава КизхЬпнхСМГО^г (Ьп Ьа, Се, Рг, Ис1) и их кристаллохимическая природа Текст. / П.В. Клевцов, Л.Ю. Харченко - Изв. АН СССР. Неорг. матер. -1970. - Т. 6. - № 8. - С. 1454 - 1458.

8. Клевцов, П.В. Гидротермальный синтез кристаллов некоторых двойных литиево-редкоземельных вольфраматов Текст. / П.В. Клевцов, Л.Ю.Харченко // Кристаллография. 1967. - Т. 12. - вып. 6. - С. 1097 -1098.

9. Клевцов, П.В. Гидротермальный синтез кристаллов и кристаллографические особенности некоторых двойных вольфраматовредкоземельных элементов Текст. / П.В. Клевцов, Л.Ю. Харченко. В кн.: Рост кристаллов. - Т. 7. - М.: Наука, 1967. — С. 333 - 337.

10. Джексон, К. О механизме роста кристаллов из расплава Текст. / К. Джексон, Д. Ульман, Дж. Хант // Сб. Проблемы роста кристаллов. М.: Изд. Мир. - 1968. - С. 27 - 41.

11. Тимофеева, В.А. Рост кристаллов из растворов расплавов Текст. / В.А. Тимофеева. - М.: Наука, 1978. - 267 с.

12. Silier, L.Y. Double Molubdates and Tungstates of Alkali metals with La or Bi Text. / L.Y. Siller, Sundvall H. Ark. Kemi, Miner., Yeol. - 1943. - V. 17A.-N 10.-P. 1-18.

13. Козеева, Л.П. Высокотемпературная кристаллизация и некоторые свойства двойных литий и калий - редкоземельных молибдатов и вольфраматов Текст.: Автореф. канд. диссер. / Л.П. Козеева. -Новосибирск, 1972. — 25 с.

14. Клевцов, П.В. Получение кристаллов и некоторые свойства двойных вольфраматов LiLn(WÜ4)2 и Y или Fe Текст. / П.В. Клевцов, Л.П. Козеева, Р.Ф. Клевцова [и др.]. В кн.: Рост кристаллов. - Т. 9. - М. — Наука.- 1972.-С. 96-99.

15. Майер, A.A. Теория и методы выращивания кристаллов Текст. / A.A. Майер. М.: МХТИ, 1970. - 252 с.

16. Thopson, M.W. The Channtling of Particles in Crystals Text. / M.W. Thopson. Contemp. Phys, 1969. - P. 375-378.

17. Голуб, A.M. Двойные молибдаты р.з.э. с натрием. Текст. / A.M. Голуб, К. Аганиязов, Н.Г. Кисель, М.В. Мохосев. Изв. АН СССР. Неорг. матер. - 1970.-Т. 6. - № 1.-С. 170-172.

18. Клевцов, П.В. Синтез и полиморфизм кристаллов двойных вольфраматов, редкоземельных элементов и иттрия Текст. / П.В. Клевцов, Л.П. Козеева // Кристаллография. 1970. - Т. 5. - вып. 1. - С. 57-61.

19. Клевцов, П.В. Полиморфизм двойных молибдатов и вольфраматов одно- и трехвалентных металлов состава М^3+(Э04) Текст. / П.В. Клевцов, Р.Ф. Клевцова // Журн. структ. Химии. 1977. - Т. 8. - С. 419 - 439.

20. Ковба, JI.M. О новой группе двойных вольфраматов Текст. / JI.M. Ковба, И.А. Муравьева, В.К. Трунов, В.И. Спицын. Докл. АН СССР. -1967. - Т. 175. - № 6. - С. 1290 - 1292.

21. Ефремов, В.А. Фазовые диаграммы систем Li2Mo04 ZnMo04, Na2Mo04- ZnMo04, K2WO4 ZnW04 Текст. / В.А. Ефремов, B.K. Трунов // Журн. неорг. химии. - 1975. - Т. 20. - вып. 8. - С. 2200 - 2203.

22. Трунов, В.К. Фазовые диаграммы некоторых вольфраматных и молибдатных систем Текст. / В.К. Трунов, Ю.А. Великодный. — Изв. АН СССР. Неорг. матер. 1972, - Т. 8. - № 5. - С. 881 - 885.

23. Flem, L.G. Some New Double Tungstate of Wolframite Type Text. / L.G. Flem, R. Salmon, P. Hagenmuller. Compt. Rend. - Acad. Sei., - 1969. - V. C268. P. 1431- 1*434.

24. Клевцов, П.В. Получение кристаллов, термическая стабильность иIструктура двойных вольфраматов HR (W04)2 для R=Ga, In, Sc, Fe Текст. / П.В. Клевцов, A.B. Деменов, Р.Ф. Клевцова // Кристаллография. 1971.- Т. 16.-вып. 2.- С. 520-526.

25. Трунов, В.К. Двойные вольфраматы лития и редкоземельных элементов Текст. / В.К. Трунов, A.A. Евдокимов // Кристаллография. 1974. - Т. 19.-вып. 5.-С. 994-997.

26. Клевцов, П.В. О двойном вольфрамате LiYb(W04)2 Текст. / П.В. Клевцов, Л.П. Козеева, Р.Ф. Клевцова — Изв. АН СССР. Неорг. матер. -1969. -№ 10.-С. 1844-1845.

27. Комисарова, Л.Н. Двойные молибдаты и вольфраматы скандия и щелочных металлов Текст. / Л.Н. Комисарова, В.К. Трунов, Н.П. Аношина [и др.]. Изв. АН СССР. Неорг. матер. - 1970. - Т. 6. - № 5. -С. 1025- 1027.

28. Мохосев, М.В. Химия редких элементов. Ч. 1. Молибдаты и вольфраматы Текст. / М.В. Мохосев. Донецк. - 1971. - С. 66 - 69.

29. Na2W04 R2(W04)2 (где R - р. з. э.) Текст. / Е.Я Роде, В.Н. Карпов, М.М. Иванова // Журн. неорг. химии. - 1971. - Т. 16. вып. 6. С. 1713 -1716.

30. Трунов, В.Н. Кристаллохимия и свойства двойных молибдатов и вольфраматов Текст. / В.Н. Трунов, В.А. Ефремов, Ю.А. Великодный. — Д.: Наука, 1986.- 172 с.

31. Польщикова, З.Я. Рентгеновские исследования двойных вольфраматов а KLn(W04)2 (Ln - Eu, Yb) Текст. / З.Я. Польщикова, В;К. Трунов // Журнал Неорганической химии. - 1970. - Т. 15. — вып. 1. — С. 268 - 269.

32. Вищакас, Ю.К. Литовский физический сборник Текст. / Ю.К. Вищакас, И.В. Мочалов, A.B. Михайлов и др. 1988. - Т. 28. - № 2. - С. 224 - 235.I

33. Каминский, A.A. Анизотропия люминесцентных свойств лазерных кристаллов KGd(W04)2 и KY(W04)2 с ионами Nd3+ Текст. / A.A. Каминский, С.Э. Саркисов, A.A. Павлюк, В.В. Любченко // Неорганические материалы. 1980. - Т. 16. - № 4. - С. 720 - 728.

34. Жиленис, A.A. Термооптические свойства кристаллов КГВ Текст. / A.A. Жиленис, Э.К. Мальдутис, И.А. Гульбинас и др. / Сб. Лазеры и оптическая нелинейность. — ИФАН Лит. ССР. Вильнюс. — 1987. С. 340 -342.

35. Андрюнас, К. Кристаллические активные среды с высокой кубической нелинейностью Текст. / К. Андрюнас, А. Барила, Ю. Вищакас и др. Препринт. ИФАН Лит. ССР. Вильнюс. - 1987. - С. 1 - 54.

36. Писаренко, В.Ф. Скандобораты редких земель новые лазерные материалы Текст. / В. Ф. Писаренко // Соровский образовательный журнал - 1996. - №1 Г. - С. 111 - 116.

37. Ахматов, С.А. проблемы нелинейной оптики Текст. / С.А. Ахматов, Р.В. Хохлов. М: Изд: АН СССР. - 1964. - 264 с.

38. Карпухин, С.Н. Генерация в резонаторе ВКР в кристаллах Ba(N03)2, NaN03, СаСОз Текст. / С.Н. Карпухин, А.И. Степанов // Квантовая электроника. 1986. -Т.13. - №8-С. 1572 - 1575.

39. Johnson, L.E.Coherent Emission From Rare Earth Ions in Electrooptics Crystals Text. / Т.Е. Johnson, A.A. Balman // J. Appl. Phys. 1969. - Vol: 40.-P. 297-302:

40. Дорожкин, Л.М. Генерация второй оптической гармоники в новой; активно-нелинейной среде — кристаллах неодим-иттрий-алюминиевого борота Текст. / Л.М. Дорожкин,. И:И. Куратев, И.И. Леонюк и др. // Письма в ЖТФ.-1981.-Т. 7.-№21.-С. 1297- 1300.

41. Иванов, В.В. Формирование пикосекундных, импульсов при обратном ВКР Текст. / В.В. Иванов, А. А. Мак, С. Б. Паперный, В. А. Серебряков // Квантовая электроника. 1986. - Т. 13. - №4 - С. 857 - 861.

42. Penzkofer, A. Nonlinear Loss, in Nd Doped Laser Glass Text. / A. Penzkofer, W. Kaiser // Appl. Phys. Lett. - 1972. - Vol/ 21/ - №9 - P. 427 -430.

43. Альтшулер, Г.Б. Нелинейность показателя преломления примесных диэлектриков. Текст. / Г.Б. Альтшулер, С.А. Козлов // Квантовая электроника. 1985. - Т. 12. - № 4. - С. 698 - 707.

44. Альтшулер, Г.Б. Методы нелинейной оптической рефрактометрии и их применение в квантовой электронике Текст. / Г.Б. Альтшулер. Доктор, диссертация. Л.: ЛИТМО, 1984.

45. Каминский, A.A. анизотропия люминесцентных свойств лазерных3 Iкристаллов KGd(W04)2 и KY(W04)2 с ионами1. NdJT Текст. / A.A.

46. Каминский, С.Э. Саркисов, A.A. Павлюк, В.В. Любченко // ' Неорганический материалы. — 1980. Т.16. - № . - С. 720 — 728.

47. Андрюнас, К. ВКР-самопреобразование лазерного излучения Nd в кристаллах двойных вольфраматов Текст. / К. Андрюнас, Ю.К. Вищакас, В. Кабелка и др. // Письма в ЖТФ. 1985. - Т. 42. - № 8. - С.333.335.

48. Петровский, Г.Т. Кристаллические активные среды с высокойIкубической нелинейностью Текст. / Г.Т. Петровский, К. Андрюнас, А.t

49. Барила, Ю. Вищакас, А. Михайлов, И.В. Мочалов, В. Сырус. Институт физики^ АН Литовской ССР, Физика сверхбыстрых процессов, Вильнюс, 1987.-С. 1-54.

50. Мочалов, И.В. Нелинейная оптика лазерного кристалла калий -гадолиниевого вольфрамата, активированного неодимом KGd(W04)2:Nd3+ Текст. / И. В. Мочалов. Оптический журнал. - 1995. -№11. - С. 4 - 15.

51. Сторощук, О.Б. Высокоэффективный неохлаждаемый импульснопериодический лазер на активном элементе из кристаллат I

52. Гулев, B.C. Генерация лазера с трубчатым активным элементом из кристалла калий-гадолиниевого вольфрамата с неодимом /B.C. Гулев и др. // Квантовая электроника. 2001. - Т. 31. - вып. 10. - С. 867 - 869.

53. Козлов, С.А. Резонансные двухфотонные процессы в примесных комбинационно-активных кристаллах Текст. / С.А. Козлов, В.И. Копп, И.В. Мочалов, Г.Т. Петровский // Оптический журнал. 1992. - №11. — С. 15-22.

54. Belashenkov, N.R. Text. / N.R. Belashenkov, S.A. Kozlov, A.Y. Mikhailov et al. // Proceeding of the V International Symposium Ultrafast Phenomena in Spectroscopy. World Scientific Publishing Co., Singapore, 1988. P. 202 -206.

55. Vishehakas, Yu.K. Text. / Yu.K. Vishehakas, I.V. Mochalov, G.T. Petrovskii // Proceeding of the V International Symposium Ultrafast Phenomena in Spectroscopy. World Scientific Publishing Co., Singapore, 1988.-P. 82-89.

56. Mochalov, I.V. Text. / I.V. Mochalov, G.T. Petrovskii // Opt.Eng. 1992. Vol. 31.-№4.-P. 658-663.

57. Михайлов, A.B. Текст. / A.B. Михайлов, И.В. Мочалов // Опт. и спектр. 1989. - Т. 67. - № 3. - С. 734 - 736.

58. Копп, В.И. Текст. / В.И. Копп, A.B. Михайлов, И.В. Мочалов // Материалы II Всесоюзной конференции «Обращение волнового фронта лазерного излучения в нелинейных средах», Минск. — 1990. С. 16 — 20.

59. Копп, В.И. Текст. / В.И. Копп, A.B. Михайлов, И.В. Мочалов, М.М. Хахишвили // Опт. и спектр. 1991. - Т. 70: - № 2. - С. 337 - 339.

60. Kopp, V.l. Text. / V.l. Kopp, I.V. Mochalov // Opt. Comm. 1992. - Vol. 90.-P. 106-110.

61. Kopp, V.l. Text. / V.l. Kopp, S.A. Kozlov, I.V. Mochalov, G.T. Petrovsky // Proceeding of International Conference OE'LASER 92, Los-Angeles, SPIE. -1992.-Vol. 1626.-P. 140-152.о»

62. Устименко, H.C. Влияние концентрации ионов Nd в кристаллах

63. KGd(W04)2:Nd3+ на характеристики лазера Текст. / Н.С. Устименко, А. В. Гулин, А. А. Павлюк // Приборы и техника эксперимента. 2001. -№3 - С. 120-121.

64. Беренберг, В.А. Текст. / В.А. Беренберг, А.Е. Васильев, И.В. Мочалов и др. // Опт. и спектр. 1988. - Т. 65. - № 3. - С. 506 - 507.

65. Бельдюгин, И.М. Текст. / И.М. Бельдюгин, В.А. Беренберг, А.Е. Васильев и др. // Квантовая электроника. 1989. - Т. 16. - № 6. - С. 1142 -1145.

66. Басиев, Т.Т. Новые кристаллы для лазеров на вынужденном комбинационном рассеянии Текст. / Т.Т. Басиев // Физика твердого тела. 2005. - Т. 47. - вып. 8. - С. 1354 - 1358.о »

67. Устименко, Н.С. Новые ВКР-лазеры на кристалле KGd(W04)2:Nd с самопреобразованием частоты излучения Текст. / Н.С. Устименко, А.В. Гулин // Квантовая электроника. 2002. - Т. 32. - № 3. - С. 229 -231.

68. Кюри, Д Люминесценция кристаллов Текст. / Д. Кюри. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. - 199 с.

69. Брызгалов, А.Н. Зависимость совершенства кристаллов КГВ от способа выращивания и концентрации примеси неодима Текст. / А.Н. Брызгалов, Б.М. Слепченко, В.Д. Беляев, Т.И. Романова // Физика кристаллизации. Тверь, 1994. — С. 54 — 56.

70. Рид, В.Т. Дислокации в кристаллах Текст. / В.Т. Рид. М.:

71. Металлургиздат, 1957. — 280 с.

72. Фрид ель, Ж. Дислокации Текст. / Ж. Фридель. пер. с англ. - М. -1967.-664 с.

73. Орлов, А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах Текст. / А.Н. Орлов. М.: ВШ, 1983.-143 с.

74. Смирнов, Б.И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов Текст. монография / Б.И. Смирнов. Д.: Наука, 1981. - 235 с.

75. Кабрера, Н.К. Теория и практика выращивания кристаллов Текст. / Н.К. Кабрера, Р.В. Колеман. М.: Металлургия, 1968. - С. 9 - 48.

76. Кабрера, Н. Возникновение ямок травления и центров окисления на дислокациях // Сб. «Элементарные процессы роста кристаллов». Изд. иностр. лит. 1959. - 166 с.

77. Ларичев, Т.А. Массовая кристаллизация в неорганических системах Текст. / Т.А, Ларичев, Л.В. Сотникова, Б.А. Сечкарев, Ю.А. Бреслав, А.Н. Утехин. ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет». — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. С. 8 - 12.

78. Сангвал, К. Травление кристаллов: Теория, эксперимент, применение Текст. / К. Сангвал: пер: с англ. М.: Мир, 1990. - 492 с.

79. Варма, А.Р. Рост кристаллов и дислокации Текст. / А.Р. Варма. — М.: Металлургия, 1959. 527 с.

80. Ковтуненко, П'.В. Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами Текст. / П.В. Ковтуненко. -М.: Высшая школа, 1993. 352 с.

81. Орлов, А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах Текст. / А.Н. Орлов. М.: Высшая-школа, 1983. — 144 с.

82. Феранчук, И.Д. Кристаллография Текст. / И.Д. Феранчук М. : Наука, 1979.-289 с.

83. Келли, А. Кристаллография и дефекты в кристаллах Текст. / А. Келли, Г. Гровс. М.: МИР, 1974. - 325 с.

84. Hund, F Linienspektren und periodisches System der Elemente Text. / F. Hund. -,B., 1927.-243 p.

85. Куликов, С.Ю. Определение химического состава примеси и её концентрации в кристалле калий-гадолиний вольфрамата спектральным методом Текст. / С.Ю. Куликов, М.С. Свердлов // ВНКСФ-11. Екатеринбург, 2005. С. 346 - 347.

86. Тарасов, JI.B. Введение в квантовую оптику Текст. / JI.B. Тарасов. — М.:В.Ш., 1987.-С. 191.

87. Cottrell, А.Н. Dislocations and Plastic Flow in Crystals Text. / A.H. Cottrell, Oxford Univ. Press, Oxford. 1953.

88. Вонсовский, C.B. Магнетизм Текст. / C.B. Вонсовский. M.: Наука, 1971.- 1032 c.

89. Дорфман, Я.Г. Физика магнитных диэлектриков Текст. / Я. Г. Дорфман. -Л., 1974.-354 с.

90. Hund, F. Einfuhrung in die theoretische Physik Text. / F. Hund. Bd 1 - 5, Lpz., 1945.-50 p.

91. Вульфсон, С.Г. Молекулярная магнетохимия Текст. / С.Г. Вульфсон. -М.: Наука, 1991.-262 с.

92. Китель, Ч. Введение в физику твердого тела Текст. / Ч. Китель. пер. с англ.-М., 1963.-452 с.

93. Ракитин, Ю.В. Современная магнетохимия Текст. / Ю.В. Ракитин, В.Т. Калинников. СПб.: Наука, 1994. - С. 18-30.

94. Каганов, М.И. Природа магнетизма Текст. / М.И. Каганов, В.М. Цукерник. М.: Наука, 1982. - 192 с.

95. Акимова, В.М. Определение оптимальной концентрации активной примеси неодима кристаллов калий гадолиниевого вольфрамата Текст. / В. М. Акимова, А. Н. Брызгалов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика, физика, химия» - 2008- №22. - С. 19-22.