Получение монокристаллов активированного сапфира Al2 O3 : Ti4+ , Fe3+ и исследование их спектров поглощения в УФ и видимой областях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Дефектообразование в чистых и примесных кристаллах с ковалентными связями.

1.2. Влияние примесей на процессы дефектообразования в ковалентных кристаллах.

1.3. Управление тепловым полем и процессом конвекции при выращивании монокристаллов.

1.4. Особенности спектров поглощения в легированном корунде.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ <x-Al203:Ti,Fe МЕТОДОМ ВЕРНЕЙЛЯ.

1.1. Аппаратура для выращивания монокристаллов.

2.2. Технология выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+.

2.3. Технические характеристики узлов установки по выращиванию монокристаллов методом Вернейля.

2.4. Изготовление и сборка теплового узла установки.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНОГО СОВЕРШЕНСТВА КРИСТАЛЛОВ Al203:Ti4+,Fe3+, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДОМ ВЕРНЕЙЛЯ В ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.

3.1. Кристаллографические данные о симметрии Корундов и его структурных дефектах.

3.2. Тепловые условия выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ методом Вернейля.

3.3. Исследование монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ методом рентгеновской дифракционной топографии.

3.4. Измерение степени поляризации света в направлении поворотной оси симметрии 3-то порядка.

Выводы по главе 3.;.

ГЛАВА IV. ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА В КРИСТАЛЛАХ Al203:Ti4+,Fe3+.

4.1. Анализ условий получения кристаллов.

4.2. Исследование спектров поглощения кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ в области 200 - 300 нм.

4.3. Дефекты структуры и фотоиндуцированный резонанс Фано в спектрах поглощения кристаллов a-Al203:Ti4+,Fe3+.

4.4. Влияние механических напряжений на процессы преобразования зарядового состояния ионов титана в кристаллах Al203:Ti4+,Fe3+.

Выводы по главе 4.

Корунд (а-А12Оз) является одним из важнейших синтетических монокристаллов, обладающим рядом ценных физико-механических и эксплуатационных свойств: высокой твердостью, химической стойкостью, малым коэффициентом трения, хорошей устойчивостью на износ и способностью сохранять полировку при истирании. В настоящее время как конструкционный или функциональный материал корунд нашел широкое применение в квантовой электронике, космической технике, звукозаписывающей и электроизмерительной аппаратуре, часовой и ювеШрнейм^таншшлшршщднищрруппы (Fe, Сг, Ni, Со, V, Mn, Ti и Си) могут изоморфно входить в решетку корунда а-А1203. Изоморфное вхождение легче всего реализуется для ионов хрома Сг3+ и ванадия V3+, поэтому технология получения синтетического рубина (корунда с примесью Сг3+) и александрита (корунд, легированный V3+) уже давно имеет промышленный характер.

В настоящее время синтетический корунд (а-А1203) получают в виде монокристаллов различными методами на промышленных установках в очень больших объемах [1]. Методом Степанова [2] получают профильные монокристаллы в виде лент, трубок и т.п. Базисно ограненные ленты имеют высокую степень ориентировки, что позволяет использовать их в качестве подложек микросхем без дополнительной обработки [3]. Методом горизонтальной и вертикальной направленной кристаллизации получают кристаллы лейкосапфира массой до 3 - 5 кг.

В основном, высококачественный синтетический рубин получают методом Вернейля, который был предложен еще в 1902 году и дошел до нашего времени без принципиальных изменений. Аппаратурное оформление метода прошло длинный путь технических усовершенствований, позволяющих в настоящее время за 2 - 3 часа получать одиночные кристаллы очень высокого качества весом 30 - 50 граммов [4]. Основное достоинство метода Вернейля заключается в том, что кристалл растет свободно, а расплав не загрязняется материалом тигля. Это существенно отличает метод Вернейля от других методов получения монокристаллов, например метода Чохральского, горизонтально и вертикально направленной кристаллизации и др.

Установки по методу Вернейля просты по конструкции, поскольку предполагают внутренний газопламенный нагрев, но трудны в управлении, а главное - при малейшем сбое роста процесс невозможно восстановить и продолжить, что очень важно на начальных стадиях затравливания. Несмотря на указанные трудности, установки Вернейля имеют очень большое полезное качество - возможность проводить процессы в различных и контролируемых внешних условиях. Это особенно важно в связи, поскольку известно, что окислительные или восстановительные свойства печной среды, в которой происходит выращивание легированного корунда существенно влияют на спектральные свойства этих монокристаллов.

Интерес к кристаллам корунда особенно возрос в 1960-70-е годы после создания лазеров на рубине и широкого их применения в науке и технике, как наиболее мощных твердотельных оптических квантовых генераторов. В настоящее время большой интерес представляют перестраиваемые лазеры на л I кристаллах тикора А120з: Ti , способные генерировать световые импульсы фемптосекундной длительности терраватной мощности. Комплекс оптико-физических, спектроскопических и генерационных характеристик в сочетании с успехами в разработке источников накачки позволили создать на основе на кристаллов тикора миниатюрные перестраиваемые лазеры ИК диапазона.

Однако, исследования даже такого распространенного и уже давно ставший модельным объекта исследования как рубин до настоящего времени нельзя считать завершенными. Так, например, несмотря на многочисленные исследования кристаллов рубина, проводимые с начала 70-х годов, до сих пор остаются не выясненными ряд особенностей поведения ионов Сг3+ в кристаллической матрице. В частности, остаются необъясненными особенности спектров поглощения с фотоиндуцированной электрической доменной структурой, образование новых центров окраски при оптическом воздействии и некоторые другие. Аналогичная ситуация складывается в исследованиях лазера на тикоре, где основной проблемой является определение условий перехода и образования примесных комплексов с переносом заряда, существенно влияющих на оптические свойства материала.

Создание эффективных механизмов управления состоянием ионов Ti3+ в матрице А1203 является перспективным для решения прикладных задач физики квантовых вычислений и квантовой теории информации. Действительно, примесные комплексы с ферромагнитным или антиферромагнитным взаимодействием Ti3+, Fe3+, Сг3+ и др., возникающие в кристаллах А12Оз представляют собой нанообъекты, которые имеют возможность создавать нужное запутанное состояние частиц в любой момент времени. Носителями запутанных состояний в данном случае являются атомы или ионы в виде разнообразных примесных комплексов, захваченных в ловушках~соответствующих типов. В последнее время много внимания уделяется развитию методов создания запутанных состояний комплексов атомов или ионов, а также контролируемого взаимодействия этих систем со светом. Это является необходимым условием развития методов долговременного хранения специфической квантовой информации сверхплотными оптическими устройствами с возможностью реверсивной записи.

Таким образом, исследование механизмов образования дефектов в кристаллах А120з в виде примесных комплексов, их временной и температурной стабильности, фотовоздействия лазерным излучением является в настоящее время актуальным научным направлением. В частности, весьма интересной и недостаточно изученной областью являются исследования комплексообразо-вание ионов титана разной валентности с ионами железа и его влияние на оптические и спектральные свойства кристаллов сапфира. Научный и практический интерес представляет развитие экспериментальных методов получения кристаллов с определенными оптическими свойствами, в том числе и метод Вернейля, обеспечивающий получение однородных кристаллов с высокими концентрациями легирующих примесей, а так же экспериментальные исследования спектров поглощения в УФ и видимой областях спектра.

Целью настоящей работы явилось создание высокоэффективной установки для выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ методом Вернейля в окислительных условиях, исследование спектров поглощения полученных кристаллов и установление основных закономерностей влияния структурных дефектов и внутренних механических напряжений на электронное состояние примесных ионов титана и их комплексов с Fe3+.

Работа выполнена в Тульском государственном университете в соответствии с тематическим планом НИР (№ тем 06-95 и 25-01), координируемым Министерством образования РФ, а также при поддержке гранта губернатора Тульской области № 10 - 2001 от 16.01.2002 г.

Научная новизна заключается в следующем.

1. Разработана методика выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ методом Вернейля в окислительных условиях с заданной структурой точечных дефектов типа примесно-межузельных комплексов.

2. Установлены закономерности формирования спектров поглощения кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ в УФ и видимой областях в зависимости от условий роста и термической обработки. Получены данные о возможности неод-нороднго зарядового состояния ионов Ti4+ и необратимого преобразования Ti3+->Ti4+ в ходе структурных изменений примесных комплексов.

3. Обнаружен эффект обратимого преобразования состояний иона Ti4+<->Ti3+ в поле внутренних и внешних механических напряжений при наличии в структуре кристаллов дефектов в виде примесно-межузельных комплексов Fe3+. .Ti3+- О?" -Ti4+. .Fe3+.

4. Обнаружен сильный резонанс Фано в спектрах поглощения кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ с ПМК, указывающей на возникновение когерентных состояний примесных комплексов и возможность процесса резонансного обмена энергией между примесными ионами.

5. Выявлен механизм преобразования примесно-межузельного комплекса в комплекс примесно-вакансионного типа, обусловленный процессами структурного, электронного и магнитного упорядочения в ходе старения кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+.

Основные положения, выносимые автором на защиту.

1. Тепловые условия и скорость выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ существенно влияют на структуру и концентрацию примес-но-вакансионных комплексов с переносом заряда при высокой концентрации основных легирующих элементов.

2. Особенности метода Вернейля для выращивания монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ позволяет получать образцы с высокой концентрацией примесно-межузельных и примесно-вакансионных комлексов.

3. Электронное состояние ионов Ti4+ зависит не только от окислительно-восстановительных условий выращивания, но и от характера и величины внутренних механических напряжений, создаваемых избыточной концентрацией ионов О2-; значительно превышающей равновесную.

4. В поле внутренних или внешних механических напряжений происходит преобразование зарядового состояния ионов титана Ti4V»Ti3+. Компенсация заряда осуществляется за счет межузельных ионов кислорода, образующего примесно-межузельные комплексы с переносом заряда.

Fe3+.Ti3+ -О1" -Ti4+.Fe3+ оFe3+.Ti3+ -О0 -Ti3+.Fe3+

5. Сильный перенос заряда в комплексе в напряженно - деформированных кристаллах приводит к возникновению резонансов и антире-зонансов Фано в спектрах поглощения и резонансному обмену энергий между ионами Ti3+ и Fe3+.

6. Спиновые взаимодействия примесных ионов в комплексах создают инверсную заселенность резонансно-взаимодействующих уровней Ti3+ и Fe3+ и появлению глубокого антирезонанса в спектре поглощения кристалла.

Практическая значимость работы.

Разработана и изготовлена опытно-экспериментальная установка по получению монокристаллов Al2C>3:Ti4+,Fe3+ методом Вернейля, позволяющая выращивать кристаллы корунда с относительно высокой концентрацией примесных добавок в виде Т1О2 и Fe203 высокого оптического качества.

Разработана методика выращивания кристаллов

Al203:Ti4+,Fe3+ (темно-синий активированный сапфир) цветовые характеристики которого определяются присутствием в структуре ионов Ti3+ в возбужденном состоянии и комплексами с переносом заряда Ti4+. .Fe3+ (примесно-межузельным и при-месно-вакансионным комплексами). На основании полученных результатов выявлены новые перспективы использования кристаллов Al203'.Ti4+,Fe3+ в системах обработки квантовой информации и оптических линий связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В работе проведено исследование структуры и электронных переходов в примесных комплексах, образованных неравновесными (атомы примесных элементов) и равновесными (анионные и катионные вакансии) точечными дефектами в монокристаллах легированных корундов Al203:Ti4+,Fe3+. Достижение основной цели работы потребовало решения комплекса задач. К их числу относится разработка методического обеспечения - это создание установки для выращивания монокристаллов корундов требуемого состава методом Вернейля, разработка и апробация методики выращивания бездефектных кристаллов и методов исследования их структуры. Установлены основные закономерности формирования спектров поглощения монокристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ с примесно - вакансионными и примесно - межузельными структурными комплексами точечных дефектов. Получены новые данные о влиянии внутренних напряжений на структуру примесных комплексов в легированном корунде и о процессах преобразования зарядового состояния примесных ионов титана и их комплексов.

В целом, по работе можно сделать следующие выводы.

1. Разработана и создана установка для выращивания монокристаллов легированных корундов методом Вернейля. Повышенная эффективность установки обеспечивается а) блоком снабжения горелки чистыми Н2 и 02, позволяющим работать с неразделенными электролизными газами со стабильным во времени расходом; б) малоинерционным тепловым узлом печи, обеспечивающим поддержание рабочей температуры 2050 °С с точностью 2-3 °С и более однородный состав печных газов при отсутствии области их смешения; в) дозатором, обеспечивающим длительную устойчивую подачу титановой шихты в зону смешения, отсутствие колебаний расхода газов, срыва или обратного пробоя пламени на начальной и конечной стадиях процесса роста.

2. Определены условия работы дозирующего устройства, обеспечивающие развитие процессов удаления поверхностных пузырей, вносимых в расплав с шихтой. Выполнен расчет теплообмена для случая выращивания небольших кристаллов. Установлено, что наиболее важным фактором управления процессом теплообмена при является регулирование температуры подставки. Для оптимизации условий выращивания бездефектных кристаллов Al203:Ti,Fe с относительно высокими концентрациями добавок в схему установки включен подогрев газовой смеси и шихты до 150 - 200 °С.

3. Разработана методика выращивания монокристаллов легированного корунда Al203:Ti,Fe на ориентированных затравках. Обосновано применение высокоградиентных тепловых условий роста, способствующих формированию тонкой пленки расплава при выпуклой форме поверхности раздела фаз. Установлено, что оптимизация технологического процесса выращивания кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+ методом Вернейля должна основываться на учете трех определяющих факторов: скорости роста, осевого перепада температуры в зоне роста и концентрации диоксида титана. Для этих параметров определены соотношения, обеспечивающие получение монокристаллов высокого качества. Показано, что повышение концентрации диоксида титана в исходной шихте способствует увеличению углов разориентации блоков в Al203:Ti4+,Fe3+ при прочих одинаковых условиях выращивания.

4. Установлено, что степень поляризации света Р, прошедшего через кристаллы Al203:Ti4+,Fe3+ в направлении оптической оси, существенно зависит от условий выращивания монокристаллов. При скорости роста 2 мм/час и менее и низких значениях концентраций диоксида титана и осевого температурного перепада величина Р не зависит от угла а между плоскостью симметрии кристалла и направлением колебаний вектора Е в падающей световой волне. В этом случае направление роста является оптической осью со степенью поляризации Р = (0,96 ± 0,01). Увеличение скорости роста значительно снижает значение Р. Одновременно становятся наблюдаемыми оптические аномалии в виде сильной зависимости Р от угла а, характерные для двуосных кристаллов. Показано, что обнаруженные оптические аномалии являются следствием напряженно - деформированного состояния, возникающего в процессе роста кристаллов.

5. Исследовано влияние условий выращивания на состояние ионов титана и железа, в частности, на комплексы с переносом заряда Ti4+.Fe3+ и Ti4+.Ti3+, в решетке корунда. Установлено, что форма и интенсивность полос в спектрах поглощения зависит от вида и концентрации дефектов, образованных ионами, титана, железа и кислорода, а так же уровнем внутренних механических напряжений. На основе анализа изменения спектров поглощения в ходе естественного старения (до 1,5 года) показано, что наиболее устойчивой структурой комплексов дефектов в корундах с титаном и нестехиометри-ческим кислородом являются катионные вакансии, связанные с ионами Ti

6. Установлено, что электронная конфигурация примесных комплексов с переносом заряда Ti4+.Fe3+ зависит от расположения избыточных ионов Он, связанных с ионами Ti4+ и способных изменять состояние иона Ti. На основе анализа спектров поглощения кристаллов легированного корунда в различном структурном состоянии показано, что в кристалле могут формироваться примесные комплексы следующих типов. а) Форма I - комплексы железа с ионами Ti промежуточной валентности и межузельными ионами кислорода -Ti3,x+.Fe3+ . Установлено, что присутствие этих комплексов значительно повышают уровень внутренних напряжений в кристаллах и приводит к появлению оптических аномалий в a-Al203:Ti,Fe. Примесно-вакансионные комплексы формы I находятся в промежуточном состоянии и обладают широкой полосой поглощения у 560 нм, обусловленной значительной зависимостью состояния электрона от расположения и амплитуды колебаний ионов Ti4+ и Fe3+. b) Форма П - примесный комплекс к вида - Ti4+.Fe3+. Формирование комплексов формы II сопровождается релаксацией внутренних напряжений в процессе преобразования межузельных дефектов Ojnv в F-центры, а также переходом межузельных ионов Alinv в равновесные позиции в узлах ка-тионной подрешетки.

7. Воздействие на кристаллы излучением с энергией квантов, соответствующей переходам в ионах Ti или Fe (в частности, воздействие излучением He-Ne лазера с длиной волны X = 632,8 нм), сопровождается переходами примесных комплексов в долгоживущие возбужденные состояния, изменением условий резонанса и, как следствие, к изменению формы ряда полос поглощения. Сделано заключение о возможности формирования нескольких форм примесно-вакансионных комплексов с переносом заряда с участием ионов Ti3+, Ti4+, Fe3+ и другими дефектами структуры, а также на возникно

Т I О 1 вение резонансного обмена энергий между ионами Fe и Ti .

8. Установлено, что взаимодействие континуума поглощения с примесными уровнями ионов Fe3+ и Ti3+ сопровождается изменением формы узких полос поглощения, сходное с резонансом Фано в полупроводниковых структурах. Резонанс Фано связан с наличием в решетке комплексов с переносом заряда Ti4+.Fe3+. Показано, что в образовании комплекса принимает участие один из трех ^-электронов иона Fe3+, незадействованных- в образовании связей с ионами кислорода.

9. Резонансный обмен между примесными уровнями энергий в Ti3+ и Fe3+ (резонансы Фано) создает условия для возникновения фотоиндуциро-ванного поглощения и просветления на различных длинах волн кристаллов Al203:Ti4+,Fe3+. Показано, что основную роль в формировании устойчивого состояния ионов Ti3+ при низких температурах являются внутренние механические напряжения, обусловленные высокой концентрацией дефектов и искажениями кристаллической решетки кристаллов из-за высоких значений осевых и радиальных градиентов температуры. Установлено, что действие механических напряжений приводит к появлению антирезонанса Фано, обу j ^ о I словленного взаимодействием уровней Fe и Ti с континуумом состояний комплексов с переносом заряда.

10. Установлено, что физический механизм появления фотоиндуциро-ванного резонанса Фано в спектрах поглощения кристаллов связан с действием следующих факторов. Во-первых, это существенное изменение электронной конфигурации комплексов с переносом заряда при переходе в возбужденное состояние. Во-вторых, высокая чувствительность к искажениям структуры и величине остаточных напряжений.

1. Вильке К.Т. Выращивание кристаллов / Вильке К.Т. Ленинград:1. Недра, 1977. 334 с.

2. Патент SU, №1820925 (A3). Способ выращивания кристаллов методом Вернейля и установка для его осуществления / И.Н.Циглер, К.П. Чирки-на, В.М.Царев и др. 1993г.

3. Добровинская Е.Р. О различном характере релаксации напряжений в монокристаллах корунда // Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В., Цайгер A.M. // Кристаллография. 1977 - Т. 22, вып. 4. - С. 879 - 885.

4. Мусатов М.И. Образоание дефектной структуры в профилированных кристаллах оптического корунда // Мусатов М.И., Николаев И.Н., Пету-нина И.Н., Иванов Б.Г. // Известия АН СССР. Сер. физ. 1980. - Т. 44, № 2. -С. 400-403.

5. Катрич Н.П. Исследование механизма образования донных полостей в монокристаллах лейкосапфира / Катрич Н.П., Бороденко Ю.А., Соловьева Е.П., Мирошников Ю.П. // Монокристаллы и техника. Харьков, ВНИИ монокристаллов. - 1976.Вып. 14. - С. 27-32.

6. Златкин А.Т. Акустико-эмиссионное исследование процесса выращивания кристаллов корунда методом Вернейля / Златкин А.Т., Лубе Э.Л.,

7. Циглер И.Н., Чиркина К.П. // Кристаллография. 1989. - Т. 34, вып. 6. - С. 1579- 1582.

8. Millins W.W. Morphological stability of a particle growing by diffusion or heat grow / Mullins W.W., Sekerka R.F. // J. Appl. Physics. 1963. - V. 34, № 2,-P. 323-329.

9. Бороденко Ю.А. Закономерности образования газовых включений при росте кристаллов лейкосапфира / Бороденко Ю.А., Катрич Н.П., Тиман Б.Л. // Кристаллография. 1987, - Т. 32, вып. 2. - С. 473 - 477.

10. Pohl R.G. Solute redistribution by recrystallization / Pohl R.G. // J. Appl. Physics. 1954. - V. 25, № 9. - P. 1770 - 1178.

11. Гегузин Я.Е. Концентрационное уплотнение примеси на границе движущегося фронта кристаллизации расплава / Гегузин Я.Е., Дзюба А.С., Кононенко И.В. // Кристаллография. 1981. - Т. 26, вып. 3. - С. 571 - 576.

12. Маурах М.А. Жидкие тугоплавкие окислы / Маурах М.А., Митин Б.С. М.: Химия, 1979. - 127 с.

13. Voronkov V.V. The mechanism of swirl defects formation in silicon / Voronkov V.V. // J. Cryst. Growth. 1982. - V. 59. - P. 625-643.

14. Takeno H. New data based on the investigation of structure defects in silicon / Takeno H., Kato M., Kitagawara Y. //// In: Proceeding of 2 Intern. Sym-pos. on Advanced Technology of Silicon Material / Ed. M. Umepo. Osaka: 1996. - P 294 - 299.

15. Amnion W. The dependence of bulk defects on the axial temperature gradient of silicon crystals during Crochralski growth / Ammon W., Dornberger E. Oclkrug H, Weidner H. // J. Cryst. Growth. 1995. - V. 151. - P. 273 - 277.

16. Добровинская Е.Р. Связь структурного совершенства с механизмами роста монокристаллов корунда, выращенных различными методами / Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В. // Известия АН СССР. Сер. физ. 1983. - Т. 47. - С. 322 - 329.

17. Добровинская Е.Р. Связь механизма перемещения межфазной поверхности с проблемой получения кристаллов с заданным распределением структурных дефектов / Добровинская Е.Р., Пищик В.В. // Известия АН СССР. Сер. физ. 1985. - Т. 49. - С. 2386 - 2389.

18. Добровинская Е.Р. О различном характере релаксации напряжений в монокристаллах корунда / Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В., Цайгер A.M. // Кристаллография. 1977. - Т. 22, вып. 4. - С. 879 - 888.

19. Белая А.Н. О возможностях управления примесной неоднородностью в монокристаллах корунда / Белая А.Н., Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В. // Кристаллография. 1981. - Т. 26. - С. 164 - 170.

20. Tang D.Y. A study on growth of p-BaB204 crystals / Tang D.Y., Zeng W.R., Zhao Q.L. // J. Cryst. Growth. 1992. - V. 123. - P. 445 - 450.

21. Markgraf S.A. Top seeded solution growth of LiB305 / Markgraf S.A., Furukawa Y., Sato M. // J. Cryst. Growth. 1994. - V. 140. - P. 343 - 348.

22. Павлюк А.А. Фазовые диаграммы систем и выращивание монокристаллов KGd(W04)2 и RbGd(W04)2, активированных неодимом / Павлюк А.А., Юданова Л.И., Потанова О.Г. // Неорг. матер. 1997. - Т. 33, №1. - С. 72 - 75.

23. Шашков Ю.М. Выращивание монокристаллов методом вытягивания / Шашков Ю.М. М.: Металлургия, 1982. - 312 с.

24. Попов С.К. Использование стержневого корунда в производстве искусственного волокна / Попов С.К., Попова А.А. // Рост кристаллов М.: Изд. АН СССР, 1959. - Т. 2. - С. 140 - 185.

25. Зелигман Э.Б. Влияние тепловых условий на качество кристаллов корунда, выращиваемых методом Вернейля / Зелигман Э.Б., Алеев Е.Р., Симакова Н.Б., Циглер И.Н. // Кристаллография. 1976. - Т. 21, вып. 5. - С. 1014-1021.

26. Сиротин Ю.И. Основы кристаллофизики / Сиротин Ю.И. Шасколь-ская М.П. 2-е изд., М.: Наука, 1979. - 640 с.

27. Грум-Гржимайло С.В. Данные спектрального анализа корунда / Грум-Гржимайло С.В. // Труды Ж АН СССР. 1953. - Вып. 8. - С. 51 - 56.

28. Патент RU, № 2049832 (С1). Шихта для выращивания монокристаллов корунда фиолетовой гаммы / Т.А.Дербенева, Л.Н.Райская. 1995г.

29. Кравецкий Д.Я. Получение способом Степанова профилированных кристаллов корунда и граната и некоторые области их применения / Кравецкий Д.Я., Егоров Л.П., Затуловский JI.M. и др. // Известия' АН СССР. Сер. физ. 1980. - Т. 44, № 3. - С. 378 - 385.

30. Платонов А.Н. Природа окраски самоцветов / Платонов А.Н. Таран М.Н., Балицкий B.C. М.: Недра, 1984. - 195 с.

31. Свиридов Д.Т. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах / Свиридов Д.Т., Свиридова Р.К., Смирнов Ю.Ф. М.: Наука, 1976.-267 с.

32. Марфунин А.С. Введение в физику минералов / Марфунин А.С. -М.: Недра, 1974. 324 с.

33. Платонов А.Н. Природа окраски минералов / Платонов А.Н. Киев: Наукова думка, 1976. - 264 с.

34. Багдасаров Х.С. Гигантские импульсы лазера на кристалле Al203:Ti / Багдасаров Х.С., Данилов В.П., Колеров А.Н. и др. // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14, вып. 4.-С. 342-344.

35. Батище С.А. Генерация субнаносекундных импульсов на кристал1. О Lлах Al203:Ti / Батище С.А., Демидович А.А., Коптев В.Г. и др. // Доклады АН СССР. 1989. - Т. 305, №2. - С. 337 - 339.

36. Мезенов А.В. Термооптика твердотельных лазеров / Мезенов А.В., Соме Л.Н., Степанов А.И. Л.: Машиностроение, 1986. - 197 с.

37. Антонов П.И. Влияние анизотропии на термоупругие напряжения, возникающие при выращивании профилированных монокристаллов / Антонов П.И., Бахолдин С.И., Галактионов Е.В., Тропп Э.А. // Известия АН СССР. 1980. - Т. 44, №2. - С. 255-268.

38. Попов С.К. Использование стержневого корунда в производстве искусственного волокна / Попов С.К., Попова А.А. // Рост кристаллов. М.: Изд. АН СССР, 1959.-Т. 2.-С. 186-210.

39. А.с. №148017 СССР. Печь к аппаратам для выращивания монокристаллов тугоплавких веществ / И.Н. Циглер, С.А. Файвусович, Ю.К. Гулевич. Опубл. 1962. Бюл.№ 12.

40. Patent US №3012374. Method for growing crystals / L. Merker. 1961.

41. Patent US №3007752. Method of making synthetic unicrystalling bodies / W. Drost, R.W. Kebler, E.E. Dutchess. 1963.

42. Patent US №3778234. Process for growing crystals using an ozone enriched hydrogen-oxygen blame / C.M. Cobb. 1973.

43. A.c. №2839983 СССР. Устройство для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов / А.Г. Носоновский, Ю.М. Либин, В.Я. Вакуленко. Опубл. 1970. Бюл. № 32.

44. А.с. №248637А Устройство для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов / А.Г. Носоновский, Ю.М. Либин, В.В. Пищик. Опубл. 1985. Бюл. №22.

45. Э.Б. Зелигман Влияние тепловых условий на качество кристаллов корунда, выращиваемых методом Вернейля / Э.Б. Зелигман, Е.Р. Алеев, Н.Б. Симакова, И.Н. Циглер // Кристаллография. 1976. - Т. 21, вып.5. - С. 1013 - 1020.

46. Патент № 1820925A3 РФ. Способ выращивания кристаллов методом Вернейля и установка для его осуществления / И.Н. Циглер, К.П. Чирки-на, В.М. Царев, В.И. Гусев, И.И. Каргин. Опубл. 1993. Бюл. № 21.

47. Руднецкая Е.С. Кристаллография и структура корунда / Руднецкая Е.С. // Труды ин-та кристаллографии АН СССР. 1953. Вып. 8. - С. 4 - 21.

48. Белов Н.В. Структурная кристаллография / Белов Н.В. М.,: Изд. АН СССР, 1951.-86 с.

49. Диаграммы состояния систем тугоплавких окислов: Справочник / Под ред. Ф.Я. Галахова. Л.: Наука, 1985. - 384 с.

50. Грум-Гржимайло С.В. Итоги лабораторных исследований различных свойств кристаллов синтетического корунда / Грум-Гржимайло С.В., Классен-Неклюдова И.В. // Труды института кристаллографии АН СССР. -1953.-Вып. 8.-С. 5-12.

51. Карвец В.А. Двойникование в пластинчатых кристаллах а А120з / Карвец В.А. // Кристаллография. - 1976. - Т. 21, вып. 2. - С. 415 - 417.

52. Кикин П.Ю. Искривление и расщепление границ блоков при переходе рубин лейкосапфир в рубиновых элементах с лейкосапфировыми наконечниками / Кикин П.Ю. // Кристаллография. - 1975. - Т. 20, вып. 3. - С. 673 - 674.

53. Багдасаров Х.С. Разориентация блоков в кристаллах лейкосапфира / Багдасаров Х.С., Белых И.Г., Федоров Е.А. // Кристаллография.- 1982. Т. 27, - вып.1. - С.207-208.

54. Инденбом B.JI. К теории образования напряжений и дислокаций при росте кристаллов / Инденбом B.JI. // Кристаллография.- 1964. Т. 9. - С. 74-83.

55. Шефталь Н.Н. О некоторых закономерностях образования монокристаллов / Шефталь Н.Н. // Рост кристаллов. Т. 5. М.: Наука, 1965. - С. 34 -44.

56. Андреев Е.М. Оценка температурных полей и термических напряжений для полупрозрачных профилированных изделий / Андреев Е.М., Антонов П.И., Бахолдин С.И., Галактионов Е.В., Юферев B.C. // Известия АН СССР. Сер. физ. 1976. - № 7. - С. 1426 - 1430.

57. Бородин В.А. Влияние тепловых условий процесса на огранку монокристаллов корунда, получаемых способом Вернейля / Бородин В.А., Та-тарченко В.А., Чернышева Л.И., Яловцев Т.Н. // Кристаллография. 1980, -Т.25, вып.З. - С. 590 - 594.

58. Adamski J.A. Growth of uncommon Vermeil crystals and their characterization by light scattering / Adamski J.A., Powell R.C., Sampson J.L. // J. Cryst. Growth. 1968. - V. 3/. - P. 246 - 249.

59. Grabmaier J.G. Die schmelzfilmdicke beider rubin-syn these nach vemeuih und ihr einfluss auf die kristall perfection / Grabmaier J.G. // J. Cryst. Growth.-1969. V. 5, №2. - P. 105 - 110.

60. Акуленко E.M. Оценка толщины слоя расплава при выращивании рубина методом Вернейля / Акуленко Е.М., Жмурова З.И., Малахова К.П., Хаимов-Мальков В.Я. // Кристаллография. 1980. - Т. 25, вып.З. - С. 653 -654.

61. Ровинский Б.М. Количественная оценка субструктуры монокристаллов по лауэграммам высокого разрешения / Ровинский Б.М., Костюкова Е.П. // Кристаллогрфия. 1968. - Т. 13, вып.2. - С. 302 - 306.

62. Левин Д.М. Изучение степени совершенства кристаллов a-Al203:Ti,Fe, полученных методом Вернейля / Левин Д.М., Герасимов В.П., Гусейнов Ф.Х. И Известия ТулГУ. Сер. Физика. 2000. Вып. 2. - С. 197 -204.

63. Патент №2124077 РФ. Способ выращивания звездчатых монокристаллов тугоплавких окислов по методу Вернейля / Герасимов В.П., Гусейнов Ф.Х., Левин Д.М.; Опубл. 1998; Бюл. №36.

64. Левин Д.М. Особенности спектров поглощения ионов титана и железа в кристаллах Al203:Ti,Fe / Левин Д.М., Герасимов В.П., Гусейнов Ф.Х. // Журн. прикл. спектроскопии. 2001. - Т. 68, №3. - С. 375 - 379.

65. Борн М. Основы оптики / Борн М., Вольф Э. М.: Наука, 1970. -720 с.

66. Меланхолии Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов / Меланхолии Н.М. М.: Наука, 1970. -156 с.

67. Мезенов А.В. Термооптика твердотельных лазеров / Мезенов А.В., Соме Л.Н., Степанов А.И. М.: Наука, 1970. - 156 с.

68. Косевич A.M. Основы механики кристаллической решетки / Косе-вич A.M. М.: Наука, 1972. - 280 с.

69. Даниленко Ю.К. Сегрегация вакансионно-примесных дефектов в сапфире / Даниленко Ю.К., Минаев Ю.П., Сидорин А.В // Кристаллография. 1985. - Т. 30, № 5. - С. 551 - 553.

70. Арутюнян В.В. Люминесценция центров окраски в монокристаллах а-А1203 / Арутюнян В.В., Бабаян А.К., Вельский А.Н. и др. // Журн. прикл. спектр. 1995. - Т. 62, №3. - С. 218 - 221.

71. McClure D.S. Optical spectra of transition-model ions in corundum / McClure D.S. // Journ. Chem. Phys. 1962. - V. 36. - P. 2757 - 2779.

72. Бессонова Т.С. Влияние термических обработок и облучения на спектры поглощения Ti- и Si- корунда / Бессонова Т.С., Станиславский М.П., Хаимов-Мальков В.Я. // Оптика и спектр. 1976, - Т. 41, № 1. - С. 152 - 154.

73. Бащук Р.П. Широкие полосы поглощения в а-А12Оз, содержащие ионы группы железа / Бащук Р.П., Грум-Гжимайло С.В. // Спектроскопиякристаллов / Под ред. П.П. Феофилова. М.: Изд. АН СССР, 1996. - С. 204 -214.

74. Акуленок Е.М. Исследование спектров поглощения кристаллов корунда / Акуленок Е.М., Данилечко ЮДС, Нечитайло А.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1972. - Т. 16. - С. 336 - 339.

75. Evans B.D. Optical properties of F+-centers in crystalline A1203 / Evans

76. B.D., Stapelbrock M. // Phys. Rev. B. 1978, V. 18, № 12. P. 7089 - 7098.

77. Turner T.J. Structure and properties of F+-centers in corundum crystals / Turner T.J., Crawford J.H. // Solid State Commun 1975. - V. 17. - P. 167 - 174.

78. Токарев А.Г. Перестраиваемое лазерное излучение, нелинейное поглощение и «антистоксова» люминесценция центров окраски в а-А1203 / Токарев А.Г., Мартынович Е.Ф., Зилов С.А. // Известия вузов. Физика. 1987. -Т. 30, №10.-С. 41-46.

79. Михнов С.А. Абсорбционно-люминесцентные спектры лейкосапфира, облученного нейтронами / Михнов С.А., У сков В.И. // Журн. прикл. спектр. 1985. - Т. 42, № 6. - С. 940 - 944.

80. Флеров А.В. Радиационное обесцвечивание корунда / Флеров А.В., Флеров В.И., Литвинов Л.А. // Журн. прикл. спектр., 1991. - Т. 54, № 2.1. C. 263-268.

81. Алукер Э.Д. Влияние расстехиометрии на люминесцентные свойства а-А1203 / Алукер Э.Д., Гаврилов В.В., Коневский B.C. и др. // Оптика и спектр. 1991. - Т. 70, вып.1. - С. 75 - 80.

82. Aggarwal R.L. Residual infrared absorption in AS-grown and annealed crystals of Ti:Al203 / Aggarwal R.L., Sanches A., Stuppi M.M. et all. // Journ. Quant. Election. 1988. - V. 24, № 6. - P. 1003 - 1008.

83. Коневский B.C. Оптическое поглощение тикора / Коневский B.C., Кривоносов Е.В., Литвинов Л.А. // Журн. прикл. спектр. 1989. - Т. 50, № 4. -С. 651 -654.

84. Квятковский С.Ф. Термостимулированная люминесценция и поглощение a- Al203:Ti / Квятковский С.Ф., Коневский B.C., Кривоновов Е.В., Литвинов Л.А. // Журн. прикл. спектр. 1989. - Т. 51, № 1. - С. 90 - 94.

85. Багдасаров Х.С. Исследование состояния валентности ионов титана в кристаллах корунда / Багдасаров Х.С., Карягин В.Ф., Кеворков A.M. и др. // Кристаллография. 1994. - Т. 39, №4. - С. 656 - 658.

86. Севастьянов Б.К. Перестраиваемый лазер на кристалле Al203:Ti / Севастьянов Б.К., Багдасаров Х.С., Федоров Е.А. и др. // Кристаллография. -1984. Т.29, вып.5. - С. 963 - 964.

87. Caslavsky J.L. The oxidation state of Ti in sapphire crystals / Caslavsky J.L. // "Spectroscop. Solid-State Laser-Type Mater." Proc. Course. Rice, June 16-30,1985. New-York, London, 1987. - P. 558.

88. Назаренко П.Н. Нелинейная рефракция в кристаллах сапфира, активированного трехвалентным титаном / Назаренко П.Н., Окладников Н.В., Скрипко Г.А. //Журн. прикл. спектр. 1991. -Т. 55, №1. С. 127 - 133.

89. Антонов П.И. Распределение температуры в прозрачных профилированных кристаллах / Антонов П.И., Бахолдин С.И., Василеев М.Г. и др. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1980. - Т. 44, №2. - С. 269 - 275.

90. Юферев B.C. Влияние радиационного переноса тепла на форму фронта кристаллизации и распределения температуры в тугоплавких полупрозрачных кристаллах, вытягиваемых из расплава / Юферев B.C. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1983. - Т. 47, №2. - С. 261 - 266.

91. Горилецкий В.И. Термические напряжения и дефекты структуры в монокристаллах вытягиваемых из расплава / Горилецкий В.И., Эйдельман Л.Г. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1976. - Т. 40, № 7. - С. 1522 - 1528.

92. Жилич А.Г. О поляризационном эффекте на линиях экситонного поглощения / Жилич А.Г. // Физика твердого тела. 1968. - Т. 10, № 6. - С. 1746- 1753.

93. Каминский А. А. Лазерные материалы / Каминский А.А. М.: Наука, 1975.-253 с.

94. Левин Д.М. Влияние механических напряжения в кристаллах a-Al203:Ti,Fe на процессы перезарядки ионов титана / Левин Д.М., Герасимов В.П., Гусейнов Ф.Х. // Тезисы докл. IX национальной конференции по росту кристаллов. М., Ж РАН, 2000. - С. 438.

95. Levin D.M. Structure defects and photo-induced Fano resonance in absorption spectra of a-Al203:Ti4+,Fe3+ crystals / Levin D.M., Gerasimov V.P., Guseinov F.H. // Proc.4 International Conf. Obninsk: 2001. - V. 3. - P. 589 -595.

96. Герасимов В.П. Исследование процесса дефектообразования в кристаллах а-А1203 для изучения механизма деградации анодно-окисных тер-морегулирующих покрытий космических аппаратов / , Левин Д.М., Гусейнов

97. Ф.Х., Щедрина Т.В. // Труды XVIII совещания по температуроустойчивым функциональным покрытиям. Тула: изд-во ТГПУ, 2001. - Т. 1.-С. 141 -144.

98. Клейн В.М. Электронное комбинационное рассеяние света Клейн В.М. // Рассеяние света в твердых телах. М.: Мир, 1979. - С. 174-238.