Механизм возникновения аномалий в структуре коротковолновых спектров фторидных монокристаллов, активированных ионами редких земель тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.В.ЛОМОНОСОВА

-ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ • -

На правах рукописи УДК 535.343.2, 535.344

Девяткова Ксения Михайловна

LISХАКИЗ-Я 3С2НККНОБЕНИЯ АНОШИП 3 СТРУКТУРЕ КОРОТКОВОЛНОВЫХ СПЕКТРОВ ФТОР1ГЛНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ, АКТШЗИРОЗАШЫХ ИОНАМИ РЕДЕСК ЗШЕЛЬ

01.04.05 - ОПТИКА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МОСКВА - 1991

Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель :

Официальные оппоненты :

российская ГОСУДАРСТВЕННАЯ

библиотека __1995

Ведущая организация

доктор физико-математических наук, доцент В.В.Михайлин

доктор физико-математических наук В.А.Смирнов

кандидат физико-математических наук Б.Д.Рыжиков

ВНЦ ГОИ им. С.И.Вавилова

Защита диссертации состоится "2) " оре^р^Л^- 1992 года в ¿Г* _ часов на заседании Специализированного Совета И ОЗТФ ( К.053.05.17] в МГУ им. М.В.Ломоносова.

Адрес : 119899, г. Москва, Ленинские горы, №7, физический факультет, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ. *

Автореферат разослан " 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета В I (к.053.05.17) ОЭТФ в МГУ

им. М.В.Ломоносова кандидат физико-математических наук

• -о -'■о .- 1 ■О "

Л.С.Штеменко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность тещ. Коротковолновые спектры редкоземельных ионов (РЗИ) в широкозонных кристаллах являются предметом интенсивных исследований на протяжении последних двадцати лет. Интерес к вакуумноультрафиолетовой ( БУФ ) области спектра , безусловно, связан с перспективами использования лазерного излучения рассматриваемых тдеапазонов длин волн, что определяется возможностью получать большие значения концентрации энергии и коротких импульсов излучения. Лазеры коротковолнового излучения применяются, например, з качестве источников возбуждения при исследовании люминесценции различных сред.

Уникальными спектральным свойствами в ЗУФ-диапазоне обладают трехвалентные ионы редких земель, имеющие узкополосные интенсивные спектры поглощения и люминесценции в этой области длин волн, где лежат энергии их - 5 Л переходов. Это делает активированные РЗИ кристаллы наиболее перспективными материалами для использования в качестве активных сред твердотельных лазеров. При этом требование прозрачности матрицы в БУФ-диапазоне выделяет среди ионных кристаллов фториды, имеющие широкую запрещенную зону.

Экспериментально исследованные к настоящему времени спектр" 4£ -5(1 переходов РЗИ в ряде фгоридных матриц показали при сравнении: с результатами теоретических расчетов, наличие повторяющихся спектральных аномалий, не поддающихся однозначной интерпретации. Это, безусловно затрудняет применение результатов исследований и делает весьма актуальной задачу определения механизма возникновения аномалий в спектрах йторищшх кристаллов, активированных редкоземельными ионами.

Решение этой задачи, очевидно, требует детального исследования кристаллической структуры используемых в ВУФ-области спектра активированных монокристаллов, так как особенностью 4+ 5Л- конфигурации редкоземельных ионов является сильная зависимость энергетической структуры ее подуровней от кристаллического поля матрицы.

Изучению механизма возникновения аномалий коротковолновых спектров поглощения и люминесценции редкоземельных ионов в различных фторидных матрицах путем совместных исследований спектральных свойств активированных РЗИ кристаллов и особенностей их кристаллической структуры и посвящена настоящая работа.

Целью диссертационной работы является изучение ВУФ-спе-ктральных свойств редкоземельных ионов в широкозонных матрицах; определение аномалий наблюдаемых спектров поглощения и люминесценции; исследование кристаллической структуры монокристаллов фторидов, активированных РЗИ, и установление вклада структурного фактора в механизм возникновения спектральных аномалий.

Натчная новизна. Впервые были проведены совместные исследования ВУФ-спектральннх и структурных свойств фторидных монокристаллов, активированных редкоземельными ионами, обусловленные необходимостью выявления механизма возникновения аномалий их коротковолновых спектров поглощения и люминесценции.

Впервые были получены ВУФ-спектры поглощения широкозонных монокристаллов

, обнаружившие присутствие, наряду с основными, дополнительных полос поглощения-меньшей интенсивности.

Впервые была обнаружена высокоэффективная { квантовый вы-

ход > 20 % ) ВУФ-люминесценция ионов МА* и Ег3* соответственно в матрицах . В монокристалле получена са1,!ая коротковолновая на настоящий момент люминесценция | на 169 нм ^ при комнатной температуре. В монокристалле IIV "• вперЕЫ-э обнаружена нетривиальная зависимость формы спектра люминесценции зона от дгаяы волны возбувдаю-щего язлучензя.

Бпврвыо методом растровой электронной микроскопза ^РЭМ^ ясслодивана кристаллическая структура активированных РЗИ монокристаллов

а установлено существование двух типов дщойнпковых структур, соответсвутсщзх по-яаморфкым оС превращениям с ззменвнаем ж без нзммнвняя

координации РЗИ. На прямврэ матрицы ВаУ2 Рг впервые было показано, что формирована» структур I з II типов происходит "в соответствии с проявлением редкоземельными нонаш смешанной либо фиксированной валентности ^ равной +3^ ; предложен механизм образования твердого раствора при введении РЗИ смешанной валентности.

Обнаружено соответствие мажду двумя типами аномалий в коротковолновых спектрах РЗИ в матрицах ЬУР^ , К У3 , Ва\г. и типами природных дефектов исследуемых монокристаллов: искажение формы полос поглощения, имеющее вид пьедестала у основной полосы, наблюдается в монокристаллах I типа ; дополнительные полосы наблюдаются в,спектрах поглощения кристаллов II типа. Проведен анализ механизма возникновения данных спектральных аномалий.

Впервые исследован механизм возникновения люминесценции ионов ЕГг и

соответственно в матрицах

и ЬУРу ,

имеющих структуру II типа. Сделан вывод о том, что наблюдаемая люминесценция происход?*1 вследствие резонансной передачи

энергии из областей основной симметрии кристалла в области еС- фазы, которые формируются с изменением координации РЗИ.

Практическая значимость работы. Проведанные в настоящей работе есследования, соединяющие изучение спектральных и структурных особенностей активированных РЗИ монокристаллов фторн-дов, позволили выявить механизм формирования аномалий их ВУФ-споктров поглощения ж люминесценции, что, безусловно, расширяет возможности практического применения активированных фто-радных матриц. Обнаруженный в результате данных исследований положительный вклад областей нарушения кристаллической симметрии активированных матриц в механизм возбуждения люминесценции с высоким квантовым выходом делает исследованные монокристаллы чрезвычайно перспективными-лазерными материалами. Результаты совместных структурно-оптических исследований могут быть использованы для создания активированных РЗИ фторидных монокристаллов с оптическими свойствами, необходимыми для их использования в качестве активных сред твердотельных лазеров.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на XIII Международной конференции по электронной микроскопии |Сумы 1987).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано шесть ■ печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения .четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включая 35 рисунков и I таблицу, библиографический список содержит III наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована задача исследования и приведено краткоо содержание работы.

3 первой главе представлен обзор исследований в области спектроскопии редкоземельных ионов в кристаллах, описаны известные спектральные свойства 4 ^ - 5 & переходов трехвалентных РЗИ во фторидных матрицах. Проанализированы отмоченные в различных исследованиях аномалии спектров поглощения РЗИ во фторидах и отмечено отсутствие единой концепция образования подобных спектральных аномалий. Показано, что ннтер-прэтацня наблюдаемых ЕУФ-спектров РЗИ в кристаллах требует проведения детального изучения кристаллической структуры образцов. Представлена кристаллографическая характеристика некоторых фторидных матриц.

Во второй главе описаны экспериментальные установки для исследования спектров поглощения и люминесценции кристаллов в . ВУФ-областп спектра. Представлена методика исследований структуры монокристаллов фторидов, активированных РЗИ, в растровом электронном микроскопе. Лэна характеристика исследуемых монокристаллов.

В работе исследовались фторидные монокристаллы 6аУ^ (твердый раствор ВаГ^), ВДо( К?' Щ . ВД11:Г' ^ , чистые и активированные редкоземельными ионами. Образцы для исследования были выращены в ИКАН СССР ст.н.с. Т.В.Уваровой, а также в ИФ АН АССР ст.н.с. К.Б.Сейранян. Изучаемые монокристаллы выращивались по методу Бридкмена Стокбаргера (метод вертикально направленной кристаллизации ) в двухфазной графитовой печи сопротивления. Жесткая фторирующая атмосфера создавалась

пиролизом тетрафторэтилена ели безводным фтористым водородом, обеспечивающим подавление высокотемператкрного пиролиза.Повышенное внимание уделялось очистке сырья.

Образцы для спектроскопических исследований готовились в видо плоско-полированных пластин # 10 мм и толщиной I мм, вырезанных ез серединной части кристалла перпендикулярно направлению роста.

Спектры пропускания кристаллов исследовались с помощью вакуумного монохроматора ВМР-2. Спектры люминесценции изучали на ■установке, состоящей из скрещенных монохроматоров ВМР-2 и ДФС-29. В качество источника излучения использовалось излучение специальной водородной лампы, монохроматизация спектра которой осуществлялась монохроматоров ВМР-2. Излучение люминесценции анализировалось вакуумным ыонохроматором ДФС-29. Приемником излучения при исследовании пропускания служил ФЭУ-38 с салицнлатоы натрия в качестве трансформатора спектра, а при исследовании люминесценции - ФЭУ-142. Исследования люминесценции проводилось при комнатной и азотной температурах. Дяя исследования при азотных температурах образец помещался в криостат.

Изучение структуры исследуемых монокристаллов проводилось методом РЭМ, дая чего использовался микроскоп РЭ'Л-ЮОУ. Основные структурные исследования были проведены на полированных поверхностях, предназначенных для оптических измерений.

В гротьей главе представлены оригинальные исследования кристаллической структуры монокристаллов, ШР^ , КУъГм , активированных РЗИ, в растровом электронном микроскопе.

Основной целью изучения структуры матриц было установление корреляции между результатами структурных и спектроскопических

исследований, проведенных в настоящей диссертации л представленных в главе 17.

Основные результаты получаны при исследования поверхности образцов, близкой к ( 001] в направлена!, нормальном к поверхности роста. В целом поверхность исследованных фторядиых монокристаллов состояла аз зеркально-гладких областей, либо имэла волнистый ила шероховатый рельоЛ, на котором были выявлены различные фигуры нарушения сплошности. Наблюдалась четкая повторяемость кристаллизационных форм, при анализа которых удалось установить общие закономерности их образования во всех твердых вастворах изучаемых монокристаллов.

Детальное исследование структуры образцов ВаУгРг . активированных ионами правой и левой подгрупп лантаноидного ряда , правели к важному для дальнейших исслвдовалжй выводу: рассматриваемые типы структур активированных кристаллов ВаУгГз классифицируются по проявлению РЗИ либо смешанной валентности +2 , +3 и +3, +4 ( для элементов Се , Р г .ПЛ. ) - I тал

структуры, либо валентности, равной +3 ^ дои элементов , Но , Ее ) - II тип структуры. Условие язоморфжзма по размеру рада-уса РЗИ накладывается при этом на процессы структурообразования как вторачный мэханззм.

Важной для оптических исслвдованай характеристикой структуры I типа является возиикновеняо регулярной периодической структуры, границы которой образованы двойникующвмл дислокациями, параллельным плоскостям скольжения. Формирование полжеин-тетических микродеойникоа сопровождается полиморфным,/«-»^ переходом. Структура полисинтетического двойника состоит из чередующихся слоев низкотемпературной моноклинной и менее плотной высокотемпературной ромбической фазы. Существенным фактором является то, что перестройка структуры происходит лишь перемеще-

нгеы 1л1 - полиэдров с сохранением координации РЗИ. Образование твердого раствора происходит в этом случае до механизму контролируемой валентности.

Прннцишально иной тип структуры образуется при введении в монокристаллы ВаУг Рз РЗИ, проявляющих валентность, равную +3. Аналогичные структуры образуются также в исследуемых матрицах КУзРи и ЦУГ*/ , активированных ионами неодима и эрбия. Рассматриваемые структуры были отнесены к типу II .

Наблюдаемые кристаллизационные картины отражают процессы самоорганизации на поверхности раздела фаз. Определяющим фактором их образования является существование центров локального Нарушения сплошности. Дефект, проявляющий такой центр на поверхности, предполагается местом выхода винтовой дислокации. Взаимодействие примеси РЗИ с ядром винтовой дислокации определяет поле деформации вокруг такого центра. Дальнейшее перераспределение поля деформаций приводит к возникновению концентрических кристаллизационных волн. Взаимодействие фронтов кристаллизации формирует геометрически выделенный локальный участок "замкнутой"структуры в виде сложных двойников с границами, параллельными плоскостям скольжения. Как правило, он имеет вид треугольника или сдвоенных треугольников с протяженностью от нескольких десятков мкм ( для ВаУгГ« ) до нескольких мм ( для КУаРю) . Полиморфный переход для монокристаллов, имеющих структуру II типа, сопровождается большими сдвиговыми деформациями и характеризуется изменением координации РЗИ.

Четвертая глава посвящена исследованию механизма возникновения аномалий коротковолновых спектров РЗИ в матрицах ВаЧУ« , иУРч , КУгГ<0.

Проведенные совместно исследования спектральных свойств активированных РЗИ фторидных кристаллови детальные исследования

ах кристаллической структуры с помощью методов растровой микроскопии позволили выявить четкие закономерности между формированием аномалий в споктрах поглощения и люминесценции и присутствиз-ем в исследуемых монокристаллах регулярных структурных неодноро-дностей. Обнаруженные з идентифицированные типы локального изменения симметрии крисгал-"". ( результаты представлены в III главе) находятся в полном соответствии с выявленными типами спектральных аномалий.

Так, наблюдавшееся специфическое искажение формы полос поглощения в спектрах монокристаллах &aY2 Рд , активированных зона-га Ytf* и Ту** , имеющее вид пьедестала у основной полосы, отвечает наличию характерных измзненай кристаллической структуры -полисинтетических микродвойников, образованных трансляционными дислокациям н формирующихся с сохранение координации РЗИ.

Анализ распределения деформаций внутри такой области проводятся путем расшифровки изображения, полученного при сканировании поверхности образца в РЭМ, в режиме У - модуляции.Изменение энергии 4.$ - 5 ds перехода РЗК за счет деформации кристаллической ячейки приводит к появлению в спектре поглощения ыалоиятенсивной полосы, незначительно отстоящей от полосы основной части спектра. Различные по величине смещения между разными соседними кристаллически® плоскостями в двойнике приводят к появлению набора малоинтенсивных перекрывающихся друг с.другом линий поглощения, которые сливаются в "пьедестал" полосы основной части спектра. Как "показали квантовомеханаческив расчеты, форма спектра поглощения, порождаемого полем деформаций в рассматриваемой областя трансляционных дислокаций, хорошо соответствует экспериментально наблюдаемой.

Спектральные аномалии, представляющие собой дополнительные полосы, наблюдавшиеся в спектрах поглощения монокристаллов

- ю -

BoYifg: Er+, BaYzF¿: , LtVFy : Jíd* , а также аномаль-

ные люминесцентные свойства ионов в матрицах It YF4

и KY3F10 проявляют монокристаллы, в структуре которых присутствуют замкнутые области измененной симметрии (сС- фаза^ , образующиеся в результате полиморфного перехода с изменением координации РЗИ.

Расщепление 5 ¿L — уровня активатора, помещенного в кристаллическое пол» «С- фазы, происходит иным образом, чем в кристаллическом поле основной симметрии, соответствующем Ji - фазе, что вызывает появление в спектре поглощения дополнительных полос. Так как доля объема, занимаемая of - фазой, мала ( несколько процентов от объема кристалла^ , величина поглощения дан ионов активатора, принадлежащих к ней, оказывается примерно на два порядка меньше, чем величина поглощения в основной части спектра, отвечающей J> - фазе. Именно такое соотношение величин поглощения в дополнительной полосе и полосах основной части спектра наблюдалось экспериментально.

Исследования спектров пропускания неактивированных матриц L1YF4 я KYjFm показали отсутствие в них примесей и прозрачность в ВУФ-диапазоне. Край собственного поглощения матрицы ШИ составляет 116,5 нм, матрицы ICYiPto - 132 нм. Спектры поглощения LíYFv , активированных с концентрацией 0,1 и I ат.#, состоит из шести полос поглощения, соответствующих 4f -5el переходам ионаj/i^, среди которых присутствует одна дополнительная полоса меньшей интенсивности. В спектре поглощения монокристалла К Ya Fie - Er* (концентрация Er + 4 ar.% \ на краю поглощения, соответствующем переходу 45 - 5¿t , имеется относительно широкая полоса поглощения с максимумом на 164 нм и величиной поглощения (сила осциллятора^10~4) на два порядка меньше харак-

терной для 4} - 5dпереходов.

Особенностью спектров люминесценции монокристаллов является зависимость их формы от длины волны возбуждения. Пря возбуждении в нннайиее 5е1-состояние|Х BQ3^ =176 нм| в спектре наблюдается одиночная полоса люминесценции с X =181,5 км | квантовый выход >20 %\. При возбуждения в более высоколежащио подуровни 5d - состояния - пря X ВОЗ(3>=157,6 ж 137,8 нм , в спектре люминесценции с длинноволновой стороны появляется дополнительная полоса вдвое меньшей интенсивности с длиной волны 186 км.

Спектр люминесценции KYjFia * получен при возбуждении на 158 нм ^ при комнатной и азотной температурах^ . Его особенностью является то, что люминесценция с дополнительной полосы спектра поглощения происходит при накачке в полосу аэтлощенжя основной части спектра. Максимум люминесценции расположен на 169 нм. Квантовый выход >20 %. Обнаруженная полоса является самой коротковолновой из известных при комнатной температуре ВУФ-полос люминесценции.

Был исследован механизм возникновения люминесценции в монокристаллах UYFy К Уз F« 4 , структура которых относится ко II типу, и показано определяющее влияние областей локального нарушения симметрии кристаллов на их люминесцентные свойства. Проведенные расчеты показали, что усиление роли участков структурных неоднородаостей происходит за счет процессов резонансной миграции и передачи энергии в кристаллах. Хаотическая миграция энергии в кристалле КУзГ^'Ег* пороэдает интенсивный односторонний поток возбуждений из области основной J3 - (Тазы в область Фазы, что приводит к значительному повышению инверсной заселенности нижнего 5ct- подуровня и усилению люминесценции ионов Erî+, находящихся в области сС- фазы. Ионы активатора в области JJ-(базы, тем самым.выполняют роль сенсибилизатора люминесценции. Более ело-

тая картина люминесценции наблюдается в монокристалле L^Yí~4 • A^t Нижний подуровень иона , находящегося в области jb - фазы

монокристалла LiYF4: Hé?^ , оказывается подвержен радиационному распаду. При возбуждении этот подуровень немедленно релаксируег .по излучательному каналу, формируя одиночную полосу люминесценции с X = 181,5 нм. В том случае, когда накачка осуществляется в верхние подуровни 5d- конфигурации, релаксация возбуждения происходит по двум конкурирующим каналам - кросс-релаксация ^через нижний подуровень 5d- конфигурации) и резонансной передачи энергии из области ^ - в область е£ - фазы с последующим излучением фотона. Это приводит к формированию двойной полосы спектта люминесценции, один из максимумов которой совпадает с полосой люминесценции, соответствующей переходу с нижнего подуровня 5 d - конфигурации иона jVc» находящегося в области J3 - Фазы.

Очевидно, таким образом, что применение комплексного подхода, заключавшегося в совместном исследовании ВУФ-спектральных . свойств РЗИ во фторидах и изучение кристаллической структуры образцов, позволяет сделать важные с точки зрения практического применения выводы о реальной возможности улучшения их люминесцентных свойств.

В заключении сформулированы выводы диссертации.Основные результаты работы сводятся к следующему:

I. Исследованы спектры поглощения монокристаллов LiYfy и К Уг Feo : , лежащие в области вакуумного ультрафиолета. ' На основе большой интенсивности полос (сила осциллятора более и их ширины | более 1000 см~* ) наблюдаемые полосы поглощения монокристаллов LíYP<5 fJ^ интерпретированы 4$"- 4^í*,5d переходами иона Mé?*. Обнаружены дополнительные полосы поглощения в спектрах £rV и ■ в матрицах ш <о кIiYFh , характеризующиеся на два порядка меньшей величиной поглощения ^ сила

осциллятора" ). Характерная величина и интенсивность наблюдаемых дополнительных полос поглощения, а также значения энергий соответствующих переходов позволила отнести их к 4jW- ' 5& переходам ионов Ег^и Л/сГ".

2. Установлено, что кристаллы LiYF1/ , активированный ионом и KYiFto , активированный ионом Ег1*, обладают высокоэффективной люминесценцией в БУФ области спектра. В матрице

К Уз Г,с , активированной ионом , получена самая коротковолновая на настоящий момент люминесценция ( на 169 нм ) при комнатной температуре. В матрице LiY Fy , активированной ионом обнаружена нетривиальная зависимость формы спектра люминесценции от длины волны возбуждающего излучения. На основе высокого квантового выхода ( > 20%} и небольшого стоксова сдвига наблюдаемые полосы люминесценции интерпретированы 5d' 4 - 4^ переходами ионов Ег и

3. Исследована кристаллическая структура активированных редкоземельными ионами монокристаллов фторидов

KYiF.o , UYFv ,

EoVi Fg , коротковолновые спактры которых демонстрируют наличие аномалий. Установлено, что при образовании твердых растворов BaFWYFa * активиРованны;х РЗИ, происходит формирование двух типов структур в соответствии с фактом проявления редкоземельными ионами смешанной, либо фиксированной ^ равной +3^ валентности. Показано, что формирующиеся два типа структур связаны с полиморфными превращениями, установленными во фторидных матрицах .

4. Детально исследована структура монокристаллов ( I тяп J , формирующаяся при введении в матрицу

РЗИ смешанной валентности, обеспечивающих реализацию замещения ионами РЗИ ионов и Ва1+ по механизму контролируемой валентности. Образующаяся при этом структура определяется полиморфным переходом моноклинной

Jí>- фазы в менее плотную ромбическую сС - фазу без изменения координации атомов, т.е. поле кристаллического окружения РЗИ {"одноцентровость" кристаллаj сохраняется. Формирование данного типа структуры связаго с трансляционным сдвигом узлов кристаллической решетки, возникновением периодической дислокационной структуры в виде отдельных микродвойников и эшелонов дислокаций, параллельных плоскостям скольжения.

5 . Детально исследована структура монокристаллов( II тип), формирующаяся при введении в матрицы BaYzFg , Lt Y Гч , К^з Ti о РЗИ, проявляющих валентность ч-З. Необходимость компенсации заряда при образовании твердых растворов внедрения-замещения приводит к возникновению заряженных винтовых дислокаций и взаимодействию дислокаций с атомами примеси. Релаксация возникающих при этом напряжений связана с образованием участков двойникования и полиморфным опереходом с изменением координационного числа РЗИ.

6 . Исследован механизм влияния структурных неоднородноствй в монокристаллах I и II типов на спектральные свойства монокристаллов К Уз Fio , LtYFií и ЬаУгРг , активированных редкоземель-ними исками Cr*; ЩН , Тт1* >г+ ) соответст-веино. Обнаружено, что искажение формы полос поглощения , имеющее вид пьедестала, наблюдается в монокристаллах, имеющих структуру

I типа ( ВaSz Fg , активированные

формируется вследствие неоднородного расщепления 5 ct - подуровня в кристаллическом поле деформированной ячейки, что обусловлено неоднородным распределением деформаций в области трансляционных двойникующих дислокаций. Спектральные аномалии, представляющие собой дополнительные полосы, наблюдаются в спектрах поглощения монокристаллов, имеющих структуру II типа ^ KYjfio » активированный , L1YF4 , активированный Ñd}*, BaYiFí , активи-

рованный Б rM II НоМ и порождаются областями высокотемпературной сК - фазы с измененной симметрией кристаллического поля, в котором расщепление * 5et - конфигурации редкоземельного

иона происходит иначе, чем в невозмущенном кристалле.

7 . Исследован механизм возникновения люминесценции ионов соответственно в матрицах и LtYFv , имеющих кристаллическую структуру II типа, характеризующуюся наличием замкнутых областей сС - фазы. Влияние этих областей локального изменения симметрии оказывается определяющим при формировании наблюдаемых спектров люминесценции за счет процессов резонансной передачи энергии из основной части кристалла в области 'зы и обусловливают высокий квантовый выход люминесценции

(>20%) .

Данный эффект показывает принципиальную возможность использования областей регулярных неоднородностей в кристаллах для улучшения их люминесцентных свойств.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1 . Девяткова K.M.,Иванова О.Н..Михайлин В.В..Уварова Т.З., Чернов С.П. Характеристика дефектов, наблюдаемых в растровом электронном микроскопе, в монокристаллах ВлУаРг , применяемых

в ВУФ диапазоне частот.Вестник Моск.ун-та,сер.3,Физ.,Астр.,1989, т.29, №6,с.24-28.

2 . Девяткова K.M..Иванова О.Н..Михайлин З.В., Чернов С.П. Особенности Формирования структуры монокристаллов BaYaFff . активированных ионами редких земель. XIII Международная конференция по электронной микроскопии,М.,1987,с.214.

3 . Девяткова K.M./Иванова O.Ii..Михайлин В.3. .Чернов С.П.,Уварова Т.В. Зклад структурного фактора в оптические спектры Фторидов. ДАН СССР, сер.физика,1989, т.306,„"¿г,С.334-338.

4 . Девяткова K.M..Иванова О.Н., Михайлин B.B., Чернов С.П. Механизм возникновения аномалий в структуре коротковолновых спектров фторидкых матриц, активированных ионаш редких земель. Вестник Моск.ун-та,сер.3,Фнз.,Астр.,1992,Т.33,&2. .5 . Девяткова K.M..Иванова О.Н..Оганесян С.А..Сейранян К.Б., Чернов С.П. Люминесцентные свойства монокристаллов АгУГ^/ЛРв вакуумноультрафиолетовой области спектра . ДАН СССР, сер. физика, I990,т.310,$3,с.577-579.

6 . Девяткова K.M..Иванова О.Н..Сейранян К.Б., Тамазян К.Б., Чернов С.П. Вакуумноультрафиолетозые свойства новой фторидной матрицы. ДАН СССР,сер. физика,1990,т.310,№1.с.72-74.