Спектроскопiя молекулярних токiв та елементарних носiiв заряду в кристалах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

• Академ1я наук Укра1ш

1нст1тут ф1аики ннп1впров1дии1с1в

РГЗ од

1 ' :% И i mv , -

На правах рукопнсу

ВЕРВКИНОЬШ Леон1д Иосипович

СПЕКТРОСКОПШ МОЛЕКУЛЯИШ 101 ÜB ТА ЕЛШИГГАГНИХ HOOIJB ЗАРЯДУ В КРИСТАЛАХ

01.04.10 - ф!зика нап1впров1диик1в та д1елвктрик!в

Автореферат дисертацИ на здосуттн паукового ступени доктора ф1гшко-математичних наук

Ки1в 1994

Дисертац1ею в рукопис.

Робота виконана в 1нститут1 ф!зики нап1впров1дник1в АН Укра1ки

0ф1ц1йн1 опоненги : доктор ф1зико-математичншс наук,

Пров1дна орган!зад1я: Хнсгитуг фхзики АН Укра1ни, м. Ки1в

Захисг в1д0удаться "¿В" кв1тня 1994 р. о 14 год. 16 хв на зас1данн1 спец1ал1зоввно1 ради Д 01.16.26.01 при 1нститут ф1зики нал1впров1дш1к1в АН УкраХни за адресом: 262660 МП КШв-28, проспект Науки. 45.

3 дисертац1ею моли а ознайомитйся в С10л1отвц1 Хнститут Ф1зики нап1впров1д!шк1в АН Укра1ш за адресов: Ки1в-2в проспект Науки, 45.

Автореферат роз1сланий Оерезня 1994 р.

. Вчений секоетаи

професор С АЛЬКОВ Бвген Андр1Яоаич

доктор ф1зю<о-математичних наук, професор ОХР1МЕНКО Борис Андр1йович

доктор ф1зико-математичних наук, професор 1ВАН0В Михайло 0лакс1йович

ЗАГАЛШ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальн!сть теми. Практична рвал1зац1я ефакту 1ндукованого Бипромцговання 1 поява лазвр1в мала великий вплив на розвиток р!з-них галузей науки 1 тэхШки. Чудов! властивост! лазерного вгарсм!-нювапня забезпачують широк! мокливост! Лого практичного викорис-ташш в ус!х галузях людсько! д1ялыюсг!: науки, техн!ки, медицина, Особливо сирок! перспектива вастосування лазер!я в!дкрились в гз-луз1 зв'язку та обробки ,1нформац11. Висока частота оптичного ттром!нювання (~10 Гц) дозволяе иэреносити 1 обробляти велик 1 ивсиви 1нформац!1. Наприклад, в !нтервал! Ьк = I А оптичного Д1а-аазону мокна розм1стита 01льшэ 2 млн звуновга канал!в або.Ю тис. галев!з!йнюс.

Освоения оптичного д!апэзону для зв'зку та оптично! обробки ШформэцИ привело довшшкнэння нових галузвй науки ! техн!кн. Винила 1 одержала широкий розвиток нел!л1йна оптика, яка досл!дкуе >птичн1 властиваст1 свредовищ в цотукнгнх: св!тлових шлях. Для )д!йснення 1 твхн1чнс! розробки р1зних пристро1в (модулятор1в, ¡ифратор1в, записуючнх 1 в!дтвормочих модулей ! т.п.) даобх!дн! !атар!али з в!дпов!дгаши оптичшшн властивостями, високов промене-юю м!цн!стю, великою швидкод!ею.

Оптична ооробка !нформац!1 - цэ широкий непрямом, цо внлючае |1зичи! процеси та в1доов!дн! лриотроЗ, як! забезпачують, пери за се, перенос !нформэц11 на елактромагШтнэ вищюмШтання оптично-о д1епазону, пот1м и передачу, реестрац!м, трансформац!» та р1з-! перетворення, запио, в!дтворення та в!дображвння. Результата зсл!даень ! розробок, представления в дасертац!1, попадають в цну з ланок вказаного ланцгака.

Досл1дкешя оптичних властивостей (елэктронних, коливальних ! 5ерталыздх спектр!в) крцстал1в та 1шшх середовищ з метою з'ясу-эння мокливостей 1х використашш для р1швння. в!дпов!дних задач гитана! обробки 1нфэрмвц!Х мають горшочергове значения. Да (умовлэно тим, що будь-як! зм!ни в оптичних спектрах, що виника-■ь п!д д!ею елоктромагнШюго випром1нювання, в принцип! мокна ¡ажати як запио 1нформац!1,

Знания про фононн! спокгри кристал1в мають вакливэ значения я пояснения процес!в м1жатомно1 взаемодИ, що мають м1сца в иот0Л1 1 вианачають його ф1аичй1 влаотивопт1. Ц1 внання одвржу-

ють шляхом енал1зу Щрачервонюс сиектр1в (14) та спектр1в ком01-нац1йного розс1юваш£Я (КР) св1тла на основ1 теоретико-групових уявлэнъ. Цьому питаппв в дисертацП-надано особливу увагу.НайгЛльп попираний спос1й проведения теоретико-групового Ш1вл1зу Багаванта-ма дужэ складний 1 гром1здкий, тому в_ робот! пэревага надзеться б1льш прост!шому способу-короляцШгих д1вграм.Показано, що на його основ! для Оудь-якого криствлу дужэ легко 1 просто одержати наб1р кристал1лних коливань за. типами симотрП, користуотись даними про просторову групу кристалу 1 локалшу групу симетрП атом1в в еле-мэнтари1й ком1рц1. Пр1 цьому вюсормстовуютьпя лише дов1дков1 1 табличн1 дан1, що мЮтяться в науковИ! л1тератур1 (наприклад /1/).

В дасертацН на велик1й к!лькост1 приклад1в показан1 переваги кореляцШгого метода, його простота 1 достуш1сть для широкого кола експериментатор1в. Запропоновано простой спос1б "розсипки" од-ном1рних етомних коливань по 1тзв1дгаш представлениям фактор-груш кристалу, що эдШснюеться при поОудов! в1дпов1дшп: кореля-цШшх д1сграм.

Введения дон1шок в крмстал!чну гратку спотворюе И фононний спектра поск1лыш фонони суттево вшшвають на оптичн! властивост1, то став ясним, що вивчення коливальних спектр1в дефекта: кристалл продиктовано також вимогами 1х практичного засгосування.

Деякий Лнторос викликвють кристали з дом1шковими молекулярни-ми 1онами, поск1льки так1 утворения з0ер1гають свою 1лдив1дуаль-н1сть в чунэр1да1Й для них гратц1, а 1х виутр1шн1 поливания, взаемод1ючи з кристал1чними, иесуть на со01 1нформац1ю про характер Щв1 взаемодИ. Кр1м того, досл!даешя олектронно-коливальних спектр!в дом1шсових молекул (1он1в) мають валике значения для тео-р11 твердот1льних лазер1в, тому що схема р1вней квантового генератора - цэ пера за все схема влектрошо-коливальних р1вней, а тв-ор!я контура спектрально! лШ1, в а як1й нрацюе крястал!чний лазер, цэ теор1я контура влектронно-коливально1 смуги.

Особливий 1нтерэс викликавть дослЩкепня молекулярних центр1в в лу«но-гало1дша кристалах (ЛГК). Не обумовлено тмм, що в цих кристалах мокуть утворюватись одн1 1 т1 к дефекти як, шляхом короткого 7-випром1нювання, так 1 шляхом розпаду електронних стан1в, що аОудкуються видимим аОо УФ св1тлом. Тому ЛГК мокна ввакати не т1льки як модельн! кристали для вивчення процес!в дефектоутворшшя

i взаемного ix пвротвороная, ало i як хореиi об'ектн для розробки рад!ац1Яно-чутливих твердотДлыппс запан'ятовуючкх 1нформац!ю соре-довищ. ЛГК а молэкулярними центрами (дом!гаков1 loim або цен-х-ря аа-барвлення) е активним серадоведем для лазер1в, що генерують в облает! 1-4 мкм. Кр1м того, ЛГК а центрами забарвлепня е середовшцэм здатшм для запасу 1нформац11.

В дясертацИ на приклад1 юна вивчен! мохан1зми взае-модЦ внутр1шньомолвкулярш1Х коливань, як1 ПО В1ДНОШ6ШШ до фонон-ного спектру кристала е локальпими, як м1ж собой, ток 1 з коливая-няш гратки. Розгдянута зм!ни, met споствр!геються в электронному i поливальному еггактрах ЛП{ з домЗшковдаи Юнами NOg та HOg при опром1нени1 ix УФ випром1нюввщш1, а тэкож одержано е$окт оптично-го запису 1пформац11 на криотал! КС1 з РА(Ы)-центраш.

Результата досл1даенъ впливу випром1га>вання мШштрового д1апазону на оптичн! -характеристики кристал1в, що виконан1 в дисертацИ, взагал! е п1онэрсыпша. АктуальнЮть таких досл!дкеяь обумовлепа вихористапням мм-випромйдавання в медицин! при л1куван-п1 дэяких хвороб, а також особлиз1с?ю Зх д!1 на б1ооб*екти. Сл1д заувакяти, що сшктроскол1чл! доод1даешт таврдих т1л в мм 1 субмм д!апазонах досить малочисэльн1 1з-за-складност1 методики проведения експериманПв та складност! canal тохШки ки1р!в. Тому так! робота е иадбаяням крупних наукових иентр!в, напркклад I&SAH Pocil

Приблизно до 60-х рок!в субма область вваналась "провалом" в икал1 олектромагн!тних хвиль, тому що проведения спектральних дос-л1даань в ц1й област1 судо немозливо 1з-за в1дсутност1 в1дпов1дних дкервл випром1шовання. Ала i поява генератор!в випрсм1н»вання мм 1 субмм д1апазоп!в нэ скасувала трудаощ1 досл1дконь.Методична склад-fiiCTb полягас в тому, цо довжина хвил! випромИшвання сорозм!рна з карактершши розм1раки еламэнПв'виШрювально1 схами - л1пз, bíko-тець, д!афрагм, зразк1в i т.п. Тому практично вс! установки субмм гахн1ки мають разонансн! властнвост!. Себто будь-«к1 змиш у вим!-линсму тракт! - невэличн! зм1щ9ння араэка, приймача, зм1на в1д-1алей м1з елемантамн тракту - обов'язково змЮТють апаратну функ-11» спзктрометра, цо приводе до спотворення одерханих мзультат!в. Враховуют сказана, будь-яка 1вформац1я про власти-50ст1 кристал1в в мл област1 спектра цредотааяяз в1дггов1дну науко-•у 1 практшгау ц!нн1оть. Рваультоти, одержан! в диоартацИ, по рэ-

зонаясному в!дгуку молекулярних кристал!В на д!ю мм випромШован-ня ЕИКонан1 впершв в св1т1,

Використання лазерного випром1нкшаш1Я для перэдач1 1нформац11 вимагае в1дпов1дних пристро1в, здатних "Посадити" необх!дну 1нфор-мац1ю на св1тловий пром1нь,. вилучити 11 з нього, здЭДснити необ-х!дя1 перетворения 1а в1добразити 1нформац1ю на табло вбо екран1. Ц1 задач! вир1пуються за допомогою р!зних модулятор!в та св1тлови-пром1нюших структур,перегворюючих електричний сигнал в св!тловий.

Використання лазер1в 14 д1апазону в системах.зв'язку 1 оптич-но! обробки 1нформац11 вимагае розробки пристро1в, що управлять тактш параметрами лазерного випромШсвання як ампл1туда, частота або фаза, а також просторовш положениям променя. Робота в1дпов1д-них пристро1в (модулятори, дефпекгори) основана на використанн! електрооптичного або акустооптичного ефект1в.

№ передач1 великих об'ем1в 1нформац11 в1д модулятор1в вима-гаеться висока швидкод1я ("'Ю-8 с).Хоча електрооптичний та акусто-оптичнй ефекти мало1нэрц1йн1 1 швидаод1юч1 (наприклад, промислов1 модулятори Ш1-7, МЛ-8мають полосу частот 100 МГц), однак практична зд1йсноння таких високих частот утруднено 1з-за дуже велико! нап1вхвильово! напруги (для електрооптичного ефекту) або велико! звуково! потужност!, що вводиться в модулятор на акустооптичному ефект1. До того ж, модулятори, що працюють на електрооптичному ефект1, мають недостатке пропускания 1 малу апертуру. (Наприклад, в МЛ-7 або МЛ-8 використовуеться кристал ОаАз довзашою 8-10 мм 1 перер1зом 3 х 3 мм). Тому розробка високоефективних модулятор 1в, один з яких Виконано в досвртацИ, з великою апертурою, з високою швидкод!ею (Ю-8, с) 1 малими керуючими напругвми (Е = 5-10 В) дуже актуальна 1 мае велику практичну Ц1нн1сть.

-^.эта роботн.Досл1дження процес1в, що приводить до зм!н в елктронних та коливальних спектрах кристал1в при 1х опром1ненн1 електромагн1тним випром1нюванням, та з'ясування мокливостей використання цих процзс1в в системах оптично! обробки 1нформац11. Для досягнення Ц1е! мети

-розглянуто теоретико-групов! метода анал1зу коливальних опектр!в кристал1в,

-розглянуто М9хан1зки уншрення смуг поглинання лохальних ко-

ливвнь дом1шкових молекулярних центр1в та доол1джана тэшературну

залекн1сть колгшань дом1шкового Юну 304 ,

-досл1дкепо фотопоротвороння в ноливальних спектрах лужго-га-Ло1дн1х кристал1в з дом1шкобини юнамя N03 та КО^. що виникають при 1х огтрсм1тзнн1 УФ св1тлом,

-досл1даэно зм1ш в елоктрошшх спектрах ЛГК з .домЗлковиш 1онами Ш2 1 НОз при УФ опром 1лш1щ1 та розглянуто мохан1зми утво-рення Н-, У^- 1 У2-центр1в при 1х ьзаемному гарэтвор0нн1,

-розглянуто процес оптгпного запису Знформац11 на Р^(11)-цон-грах в кристалах К01,

-досл1джено зм1ли в коливплышх спектрах молекулярних криста-п1в, що виндааьть при опрш!люпн1 1х електромагн1тш!М ьипром1н»-занням м 1лМетрового д1апазону,

-проведано досл1де»нпя по э'лсуванни можливостой управ-и1ння-параметрами лазерного випрм1ш>па>шя за допомогою елшстронно-ц1рочно! плазми в нш1в;тров1днжах, що знаходяться у схрещених 2 га Й полях. .

-рукова новизна.

1. Показана перэвага кор>эляцШюго метода Енал1за коливальних ;пектр1в кристал!в пор1вняно з стяндартшш теорвгако-груцсвим методом Багааантама-ВеккатараЯуду.

2. При розпод1л1 прости одном1рт1х атоюшх коливань по нэ-1взв1днгод представлениям £«ктор-груш' кристалу ¡запропоновано за [араметр розпод1лу викорногоьуБати квадрат розм!рност1 продстав-юнь фактор-групи.

3. Показано, що характер повного М9хан1чного представления (ля операцИ сшотрИ (0), що включав часткову трансляцЮ

/ 0, не запади дср1внюе нули.

4. Вперше експерименталыга доведено 1снуванпя модуляцИйюго юхан1зму ударения смуг локального колкваиня домШкового молэку-:ярного 1она, що обушалений взаемод1ею цього когошатт з 1шшши изькочастотними локальними або кваз1локальниш колюзэтгяш.

Б. Показано, що "випалкшання" смуги коливаши домШкового ону Ю3, що спостбр!гаеться в кристалах КВг(Шд) 1 КККО3) при УФ пром1ненн1, Шдоуваеться внасл!док знйжвния симвтрН 1ону N0^, кэ обумовлено утворенням поблизу молекулярного 1ону дафект1в риотал1чно1 гратки.

6. Показано, що дом1шков! молекулярн1 Юна 110^ в ЛГК в вфвн-

ТИВНИМИ ловушками електрон1в, що полегшуе утворвння автолокал1зо-ваних д1рок (Ук-цонтр1в) при УФ onpomltohhi.

V. Експериментаяыю показано, ио п1д д!ею ниэькоенергетичню кванг1в елекгромагн1тного випром1нювання м1л1метрового д1апазону i молекулярных об'ектах (кристал, розчии) спостер1гаеться зм1нг покозника звломлоння в видимш та 14 ооластях спектру.

8. Вперие на молекулярних кристалах а-гл1цину i р-алан1ну i облаот1 колизалышх переход1в групи N11^ вареестровано резонансен! в1дгук кристалу на д1ю мШметрового випромЛнгсвання.

-Лроктичиа ц1нн1сть [Юботи полягае в сл1дуючому:

1.Показано, як простим 1 достушим засобом, який базуеться нг мотод1 кореляЩйних дАаграм, корнстуючись т1льки табличними (до-в1дковимм) двними, можна одаржаги повний наб!р кристал1чних коли-вань ио типам симотрИ фактор-гругш кристалу. При цьому нома необ-х1дност1 розглядаги модель кристал1чно1 гратки.та сл1дкувати 8! перемИцвшшми атом1в в простор1 при в1диов1дних операц1ях симетрП

2. Зд1йсн0но оптичний звпис 1нформац11 на (Li)-центрах i кристпл! KCl.

3. РозроОлоно модулятор та дефлектор лазерного випром1нюванш 14 д1впазону, що мають високу шеидкод!» ("10 с) i нкзьк1 управляв напруги (5-Ю В).

4. Запропоновано простий 1 ефектшвний aaclö модуляцИ добро тност! резонатора С0г-лазэра эа допомогою обертаючогося 1нтерфе-ромэтра ФаОр1-Поро.

5. , Запргонован! св!тлод1ода э управляемим кольором висв1т-лоння в срньо-зеленШ област1 сшктру.

-Лолокэння. що виносяться на захист

При нроввдонн1 теоретико-групового анал1зу коливальшс опектр1в~ кристал1в на ochobI позиц1йно! симотрИ btomIb поьнга на01р кристал1чнюс коливань по типам симетрП можна одержат] шляхом розаод1лу простих одном1рних втоыних коливань по НвЗВ1ДНИ представлениям фактор-груш кристалу, використовуючи як парамэт; розпод1лу квадрат розм!рност1 незв1дних предсгавлвнь.

2. МодуляцШшй механ1зм уштрення смуги локального коливанн домМювого молекулярного 1ону, сбумовлений взаемод1ею цього коли вання э 1ншими локвлышш i кваэ1локальними коливаннями, вШгра вакливу роль при температурах, коли тазькочастотн! локальн! i ква

Шюкалъп! коливання супево збудкон1.

3. В ЛГИ з ДОМ1ШКОШ1Ш молакуляриими 1онами НОд п1д"д!ею УФ зипром1яювання в1доуваеться "винялюванпя" смуги коливання v2 вна-зл!док ЗНИЖ0Ы1Я сиштрИ 1ону 1 утьорешш ноблизу нього да4йкт1а фисталЮТо! г'рагки

4. В крнсталах КВгСГТО^) 1 ККМО^) утвороння аьтолокал1зованих ?! рек (У1с-центр1в> ыдбуваеться но т1.лыси. при наявност1 ан1ошшх законо1й, ала 1 за допомогою 1он]и N0^, лк1 е ефективтша. ювушкоми електрон1в.

5. В крнсталах КВг((,'0,') 1 КЦНО^) утворошш лШйних тршх-гастшшовнх У2-центр1в, иске Ш.дОуватись на Ильки при взаемодИ {-цонтр1в м1х собою, ала 1 при взоемодИ Н- 1 '/¡с~цвнтр1в.

6. Електром8Гн1ти9 випромИшвашм м!л1 метрового д!апазону, Цючи на молокулярш пристали ( а-глЩину, р-аланЗлу, тригл1цин-¡ульфату),спрцяе утворешш колактивних абудиань, як1 знаходять :вое , воображения в зм1н1 компонент тензора д1елктричда! етзло1

1 зм1н1 в1дбивалыю1 здагност1 крисгал1в в смуз1 доформацШ-юго коливання МНд.

7. Електроню-д1ркова плазма в кап1гагров1дннках з б.1поляршш жгем пров1дност1 (напряклад 1пЗЬ), в иких роал1эуеться магтто-юнцантрацШшй вфект, е эручнш середовитом для улрпал1шш пара-гатрвми лазерного внпром1нювагшя 14 д!«газону. При цьому мог» бути шбезцечепа висока швидкод1я СЮ"8 с) 1 низыс! упрйшшюч1 напрут б - 10 В).

~|фзстов1рн1оть одвржаних результат!» основана на використанн! ¡исскоякЮто! спектрально! апаратури 1 сучасиих мотод1я олектрон-ю! реесграцИ ситнал1в. в оптичяих досл1дабннях вюсористшИ при-:адн СДЛ-1, ДФС-24, 14 спектрофотометр Лзсо 03-4020 (Янон1я) а лектрогошмя методами синхронного детектуваяня 1 з л1чилъпщшми отон1в. 0даркзн1 результата парштпвлись з даяими тсороташ-гру-ого шал1зу або з виконанши тооротичними оц1нками, Враховувались охибки 1 рсзб1г вим1р1в, як1 завкди буда мэнш1 в1д вйличшм спаа-ор1гаених бфек?1в, приймався до уваги ф!аичшгй смиол одэрштг езультат1в 1 1х сп1вв1дношогшя з л1твратурнимя дяшдаи.

1убл1кац11.0сновн1 результата даоертацИ викладен! в 44 нау-ових статтях, що опубл1кован1 в вэдучих в1т,шзняних та зару01яшх урнолах, 1 Б автороыаа ов1доцтпаг.

-|АЩ)0Сац1я робота. Матер1али, що увШши в дасертац1ю, допов1-дались 1 оОговорювалясь на р1зша сшюз1умах 1 конференц1ях: XVII ' Вооооюзний з'1зд по спектроскопП (М1неьк 1971), ЫИогародна конференция по молокулярн1й спектроскопП (Вроцлав, Лольща 1972), XI Европбйський конгрес по колокуляряШ спектроскопП (Тал1н, 1973), I Всесоюзна коифэронЩн по комбИшцШюму розс1янню св1тла (КИ1в, 1375), МШюродна копирешд1 я "лморфц1 нап1впров1дтши" (Пардубиц1 Чехословаччша, 1978) , XX Бсосоюэний з'Тзд по спектроскопП (Ки1в, 1938), Шхцародаа. коифор0}щ1я по спектроскопП (Соф1я, Болгар1я, 1989), XXX европейськкЯ конгрос по молекулярн1Я спектроскопП (Дрезден, Шмаччина, 1989), I УкраХнський симпоз1ум вФ1эика 1 теыНка м!л1мотрових 1 субм1л1штрсиих рад1охвиль" (Харк1в, 1991), МШюродний симпоз1ум по електромагн1тн1Я сум1сност1 (Вроцлав, Полыда, 1ЭЭ2), I Всосв1тн1й конгрос "Електрика 1 магнетизм в 010-логП" (Олор1да, США, 1992), М1зфог1ональний симпоз1ум "Структурно дшшм!чн1 процэси в новл1дпорядкованих ' середовищах^ (Самарканд, 1992), М1жнародпкй симпоз1ум "Лазари 1 1х застосувашя в науц.1, техн1ц1 та медицш11" (Лос-Анжолэс, США, 1993), М1жнародна конфо-рвнЩя по 14 1 ММ хвилям (СоЮйезЪег, Англ! я, 1993). Результата доол1дк0нь регулярно доиоЫдалипь на росиубл1конськ1й ткол1-с9м1-пар1 "Споктроскоп1я молекул та кристал1в" в 1988-1993 рр.

-рсоСистаЯ вносок автора. В дасертац1йн1Я робот1 узагальнен1 результат досл!даонь, виконалих- автором осоОисто або з сп1вро01т-никами, цо працюваля п1д його кер1вшщтвом. В роботах, що ув1йшли в дксортац1ю, автору ншюамть Ш1ц1атива у постановц1 задач, Оез-посеродая участь в 1х виконанн1 1 одорханя1 разультат1в, пров1дна роль в узагольненн1 та 1нторпротац11 цих результат^.

Основна частнна одержаних результаПв допов1далась особисто автором на пауков их кон{оренц!ях та С8м1нарах.

-ргруктура та об'ем дисэртацП. Дисертац1я складаеться 1з вступу, чотирьох глав 1 заключения. Вона м1стить 226 стор1яок, в тому числ1 67 1люстрац1й та список л!тератури 1з 135 назв.

КОРОТКИЙ ИМ1СТ РОБОТИ встул! дана загальна характеристика робота, обгрунтована актуальнють темя, оформульован! мета досл1дань, науково 1 прак-т1чнэ значения одержат* результат1в,-викладено основн! положения,

що виносяться на захист.

-д пэршш глав! д1свргац11 розглянуто метода теоретино-групо-вого анал1ау коливалышх cneKípiB кристал1в, а сама стандартные метод Багавантома i метод корелпц1йннх Д1аграм. Поск1льки ксреля-ц1Яна д1аграма встаповлге б1дпов1дн1сть м1ж незв1дниш представлениями локально1 грутш симетрИ атома 1 фактор-групи кристалу, то цв дае мохлив1сть встановити як зм1щуються атоми в тому чи Лншому кристал1таому коливашй. Враювуючи, ща нормальна коливання кристалу е л!н1йна комб1нац1я прстих зм1щепь окрених атом1в, в poOoTi вир1шуеться обернена задача-- одержати наб1р крастал1чзшх коливань за типами симетрИ шляхом розаод1лу простих коливань ато-м1в м1* незв1дшши представлениями фактор-групи.

Найб1льш1 трудающ1 i н8однозначн1сть такого розпод1лу вжшка-ють у випадку кораляцИ С,-Гц (С^-фактор-група кристалу), коли групв м1отить двом1рн1 (Е) або трим!рн1(?) представления. В ро-бот1 показано, що неоднозначн!сть усуваеться якщо за параметр роз-под!яу вэяти квадрат розм1рност1 продставлень фактор-групи.

В дисертаци наведено багато пршсвд1.в використания кореляц1йного методу для анал1зу 1 1ртврпретац11 коливальних спекгр1в кристал1в 1 показано його переваги пор1вняно 1з стандарт-1Ш1 методом Багавантама.Налриклад, для шаруватого нйп1впрв1дника ASgS-j використания кореляцШного методу дало змогу з'ясувати дуб-летний характер його коливального спектру, а такой розходаоння в поляризадШшх спектрах КР 2(YY)X i Z(XZ)X.

Завдяки тому, що при прввдвнн1 анал1зу кореляц1йним методом, нема потреби визначати к1льк1сть атом1в, що залишаюч'ься на Micui при в1даов1да1й операцИ симетрИ, в1л запо01гае двяких труднощ1в

1 "казус1в", як1 виникають при використанн1 стандартного методу. В робот1 це 1люструеться на приклад! кристал1в Ago 1 Н202 просторо-boi грутш симетрИ c|h- lu кристали мають однакову гратку з одаа-ковим числом атом1в в 9лемвнтаря1й ком1рц1: Ago м1стать 4, a N202

2 формульних молекули (тобто по 8 атом1в). Але розташування атом1в в ком1рквх р1зне. В кристал1 Ago атоми знаходяться в точках Ag(1)-0j_(2), AgtébCjfé), 0-0^4). А В кристал! NgOg BCi BiClM qtomib N 1 0 знаходяться в точках симэтрП Cj. ЩоО провэсти стандартний те-оретико-груповий анал1з для цих кристал1в, треба визначити характера Х(Вф) повного механ1тного представления Гм для bcíx операц1й

симетрП В^ групи а иот1м розкласти 1х за доиомогою в1дпов1д-шх формул по нвзв1дтш представлениям фактор-групн кристалу. При цьому характер Х(1и) визначаетьсй по в!дом!й формул!

Х(1у = п(И,р)(± 1 + 2совф), до п(Н(р) число нерухомих атом1в при операцИ симотрИ Я^.

В Сагвтьох моногра$1ях та посЮниках з теорИ груп (иаприн-лад /1/) зсзначаеться, що для операщй симетрП, як! м!стять частков! трансляцИ тй ^ О, виконуеться р1вн1сть п(В^) = О, бо частко-ва транслящя нэ приводе до сп1впад1ння конгруентяих атом1в. 3 мо-ногрзфИ /2/ в!домо, що вс1 олемэнти симэгрН групи м1стять частков! трансляцИ 1 тому, виходячи з зазначаного. вище положения, характер« Гм вс!х елеменПв симетрП. кр1м тотожнього (ЕК для кристал1в А0} 1 ИГ202 Судуть нул!. Характер элементу Е дор1внгаа-тнме ЗпСйф) =-24 1 Суде одааковим для обох кристал!в.Якщо Гн розкласти по незв1дпим представлениям групи то одержимо одна-ковий для обох кристал!в на01р коливань по типам симетрП

Г « 6Ае 4- 6В8 + бАц ч- 6В^ . Але ж розташування атом!в в 0лементврн1й гратЩ кристал1в А£0 1 К202 р1з1Ю, отжо 1 нвооря мусять бута р1знамя, чого не дае стан-дартний метод внал1эу.

Якщо виновата енал1з за кореляцШним методом, то результат д!йсно р1зн1, в семе: Г^ - ЗАе 4 ЗВе ЭАц + 9Вц ;• Г^ = 6Ае + 6Вв + бАц + бВц

В дисергацП показано, чо.яу шшикае гака в8вЩюв1дн!сть м1ж двома методами. Показано, со иэ зважаючи на те, що операц1я симетрП 1|(в2+в3)/2 м1стить частков! трансляцИ, в кристал! А&Э 1снуе 4 атоми Ад, що 1нвар1антн1 в!даосно нв1, тобто при вквзанн1Й опера-цИ 1нверсИ залшаються па м!сц1. Ца означав, по р!вн1сть Х(Нф|Чд ¡е О) = О не звввди виконуеться.

Така свме ситуьц!я саостер1гаеться в кристал! СиР2 групи симетрП в таков в Щдому ряд1 крвстаяЮ група вс1 елементи яко1 м1отять частков! трансляцИ /2/.

йа праклад1 крастаяу Те02 (група симэтрИ показано, що для нъого веможигоо виконати стандартная анал1з, користуючись данями монографН /2/, Цей врастал Шстить в влекентарн1й ком1рц1 4 форму лышх "мотокудн (12 атом!в), 1 поскШки вс! елементи групи

d| м1стять чаотков! трансляцП /2/, то при виконанн! р!шгост1 X(Rrpl TR ^ = 0 Bcl iapaKTepu Г(< будуть нул1. единим на нуяьовш суде характер тотошього елеманту Х(Е) » 3N (Н-число агш1в в элементарно ком1рц1). Для ТеО? будемо мати Х(Е) =36 i розклад Гц по незв1дниы представлениям фактор-групн стае немоюювим, тому цо Х(Е) не кратно порядку групи, який дор1шп» 8.

Проведения теорэтико-грулового анал1зу для Те02 кореляц!йним методом не викликав н1яких трудаощ1в 1, як показано в робоИ, ви-конуеться легко i просто. В робот1 такок показано, що в гратц1 кристалу Те02 Юнуоть атомн Те, що 1нвар1антн1 вЗдиосно деяких операц1й симетрИ, як1 и1стять частков1 трансляцП, 1 правило Х(Нф|тй ^ О) = 0 для них на виконуеться.

Треба зазнатати, що серед элемент 1в симетрИ групи , що одераан! 1з м1кнародних таблиць /3/, е елемеати, я«1 на м1стять частковшс трансляц1й на в1дм1ну в!д даних /2/. Це дае моклив1сть виконати стандартний тэоретико-груповий аншИз для Тэ02, який в цьому випадку дае результат тотокШй з кореляцШим методом.

-|В другЗД глав! викладен1 результата досл1даень дом1шковпж молекулярных IohIb Crol-, So|~, ííOg i По" в лушо-галоЗдких крио-талах. (ЛГК).

Поск1льки ioiffi мають просторову структуру, виникае питания mi вони деформупться 1 зм1шоють своз симотрЛю, коли попадають в 1фйстал1чну гратку? Для loiiin CrO^~(So|~) р1зн1 модол1 домиикових центр1в, цо утворшться при зйрядов1Я кошенсац11 як за рахунок двохвалэнтних кат1он1в Ц2+ ( Ii = Са, Mg, Ва, 5г ), тан 1 за рахунок гало!дних вакансШ. При цьому за допомогоа тэорИ груп показано як 1з зшвеенням симетрИ молекулярних 1он1а трансформуються 1х внутр1шш>омолокуляря1 колиЕагшя, що експеримбнталыю споствр1-гаеться в Шрачервошх сдактрзх погл1шання. Показано, що енергв-ипно нпЛб1Льи доЩлыпм у творениям е комплекс Cro|~(so|~) - Ы2* :иметр11 C2v, в якому Сго|~(Sff|~) 1 кат!он íi2f займзють в гратц1 зус1да1 вузла гело!да 1 лукнсго «этапу в1дпов1дно. Показано такса, ;о при вирощуваш! ЛГК а Юнами CrO^_(SC^~) останн! вбудовуються в братку свив так» використозусчи 1они двохвалэнтних ыэтал1в, во ipHorral в рознлав1 як неконтролюеие вйбрудненяя. Коля п 1снн М3+ (удуть вшсористан! цовн1ств, утворгжться центра симетрИ 03т, в кет нсмпэцоец1я в1дбувввтьоя ва рахунок галоЗдвих вакеио1Я.

И

приводе до як1сш! р1эниц1 сп8ктр1в поглшання цих 1он1в на початку росту кристалу 1 в К1нц1.

Пронюшення молекулярних 1он1в в кристал1чну матрицю приводе до суттево! переОудови коливалышх спектр1в обох п1дсистем.В 01ль-шост1 випадкШ високочастотн! внутр1шпьомолокулярн1 коливання мож-на вважати локалышми коливашями дом1шкового кристалу. Особливий Злтерес викликае характер взаемодП внутр1лшьомолекулярних коли-вань м1ж собою 1 з 1ншими коливннями гратки. 0собливост1 ц1е1 взаемодП проявляться в темпвратурн1й залакност1 ширин смут поглинання локальних коливань.

В робот1 Оуло досл1джено темггературну залом11сть високочас-тотних внутрйиньомолекулярних коливань 1ону В К0МПЛ8КС1 3

Са2+ в кристал1 КС1. пор1внянням аксгориментальних результата з теоретичними кривими, побудоваяиш по формулам, враховуючим р1зн1 механ1зми уширення смуг поглинання високочастотних локальних коливань, було доведено, що 1снуе механ1зм уширення, обумовлений флук-туац1йною модуляц1ею частота локального коивання з боку низькочас-тотних локальних або квазЛлокальних коливань дом1шкового 1ону. При високих температурах, коли заселвнн1сть них низькочастотних коливань духе велика, цей мах8н1зм дав найб1льший внесок в уширення в1дпов1дних смуг поглинання.

В робот1 викладено результата досл1дкень фотохромного ефэкту на молекулярному 1он1 НОд в матрицях ЛПК при ультраф1олетовому (УФ) опром1ненн1.Досл1ди аула виконано на кристалах К1, КВг 1 КС1, легованих 1онами Шд, що вводалися в розплав п1д час вирощуваиня кристалу методом Чохральського. При опром1ненн1 таких кристал1в УФ пром1нням поглинання в смуз1 коливання г3 1ону НОд зменшуеться. Опром1нення кристалу К1(Шд) на протяз1 двох годин досить, щоб смуга коливання v3= 1373 см"1 повн1стю зникла. Нагр1в кристалу до 400-450°С з тосл!дуючим повигьним охолодженням до к1мнатно1 темпе-ратури приводе до повного в1дтворення початкового спектру, в ряду ыатриць К1 ■» КВг * КС1 найб1лыаефоктивно процес 1де в кристал1 П, який мае найб1льшу сталу гратки. Досл1дами по опром1ненша криста-л1в 7-квантами 1 Уф при р1зних умовах доведено, що "випалтеання" смуги 1ону НОд- П1д Д1ею УФ опромШення в1дбуваеться внасл1док зн1ження симетрП Юну N0^, обумовленого у творениям поблизу дом1ш-кового 1ону дефект!в кристал1чно! гратки.

3 метою з'ясування природа■ дефект^, то утвормотьсл при УФ опрам1н8нн1 лгк а Юнами КО" 1 КО", було доол1даеио поглинтшл в

¿i О

област1 електронно-коливплышх переход!в NOg. Досл1дн показали, що в цьому вшадку в кристалах KBrdíOg) 1 KICNOg) вшшкоють нов1 смуги поглинання, максимума яких знаходяться при 270 i 306 км в КВг та 290 1 410 нм в KI.

В1домо, до в чистих ЛГК п1д д1сй 7 1 УФ рад1ацШ мокуть утво-рюватись Н- i Vjj-центри, як! уявляють собою даохгало1дн1 снолуки. Н~центр - це два гало1да,.один з яких нейтральний, розтвшоваи1 в одному галоидному вуэл1 гратки. V^-цвнтр мае твкий же склад, ала займае одночаско два галоЗдних вузла. Спектрально положения Н- 1 V^-yeHTplB духе близька: 380 1 365 гад в КВг та 446 1 400 нм в KI в!дпов1дао.Проте температуры 1снування цих центр!в pioni: Н-центра розпадаоться"при Т « 50-60 К, а V^-центри в1дпалюються при 170 -210 К. Проведен1 в робот! топературн! досл1дшшя показали, що в нашому випадку слостер1гвються смуги поглинання, як! належать V^-центрам. Але дкя утворэння У^-цонтр1в потр1бла наявн1сть гало!дних вакансии, I, ягацо останн1 спеЩалыга не створюються, Их концентрата дукэ мала. В робот1 показано, що 1он NOg е афэктишою ловушкою электрон1в, 1 тому, захогшоючи електрон в1д збудаанога УФ рад1а-ц!ею екситону, в1д сприяе утворенню \^-цонгр!в.

Досл1ди тешоратурно! заложносг! !нтонсивностей смуг погли-аання, наведених УФ опром1ненням, показали, що в кристалах КВг в 1нтервал1 температур 4-170 К i в кристалах KI (T=4-II0K) Н- i Vk-дантри взаемод!ють м!х собою з у творениям У2-центр1в. V2 - цэ л1-11йний центр, що míc'1'ить 3 атома галоЧда. Один з них 1он1зован, а хва 1ншх нейтральн1.Центр займае два ан!онних вузла гратки 1 один сатюншй. Показано, що створення У2-цвнтр1в i lx споотероаэннл угало мохшвим завдяки присутност! в кристалах íohíb 1to¿.

В робот! проведено досл!дя по реал!зац11 олптичного запиоу 1яфор>тц!1 в кристалах КС! з РА(М)-центрами. РА(Ы)-центр л!н1й-шй, вятягнутий вздова'одного з напрямк1в [1003. tOIO), t001).При-<утн1сть юну И знижуе симетр1и Р-центра i приводе до розщеплення toro полоса поглинання в электронному cireKTpi на дв1: РД1 ('Wx* Ю20 1) i F^g (Xjjgjr = ББОО 1). Иоляризац!я переходу РА1 паралельн» (В'язку Р-центр - 1он L1, а поляриэаЩя смути РА2 перпендикулярна [ьому напрямку.

Виходячи з того, що Рд(11)-ценгр лШйний 1 розташован вздов* одного з вказашх вище напрямк1в, на ньому було раал1зовано ойтич-ний запис 1нформад11, використовуючи мехаи1см опткчно! перэор1ен-тацИ. Цо зумовлено р1зними швидкостями ошгично! переор1ентац11 в основному i збудаеному станах. Темнова пореор!ентац1я ?д(Ы)-цэн-тру практично в!дсутня, со бар"ер пареор1ентацН в основному стан1 «I еВ. В збудаеному електронному стан1 цей бар'ер наст1льки малий, в,о нав1ть при низьких температурах спостер1гаеться переор1ентац1я.

Запис 1нфзрмац11 зд!2снявався на довжин! хвил1 5106 А (вяпро-м1нювання Cu-лазера), що попадав в полосу в поляризацИ [1001 Попадзючи в збуджений стан, i зд1йстзючи переор1ентац1ю в напрямок ПОО], центри будуть виладати з подальшого процесу поглинання, бо в цьому випадку шощина поляризацИ переходу f^ перпендикулярна поляризацИ падаючого св1тла. Таким чином через деякий час опром1-нення 61льш1сть цонтр1в будуть переор1ентован1 паралельно напрям-ку поляризацИ падаючого св1тла, тобто tlOOl. Яйцо на шляху падаючого св!тла розмЮтити транспорант, то в1дбуваеться запис його вобрахення.

В1дтворення записаного зхобракення зд1йснювалось випромцш-ванням Не-Не лазера (Л. = 6328 I) а поляризац1ею II003, яке попадав в смугу поглинання ?А1. Поск1лыш поляризац1я випром1нювання Не-№ лазера сп1впадае з напрямком, в якому зелена (зашсуюче) свило зор1ентувало 01льш1сть Рд(Ы)-цантр1в, тобто сп1впадае з Поляриза-ц1ею смуги, то в цих мюцях на довжин1 хвил! 6328 I Оуде спос-тер1гатись велика поглинання. В тих кэ м!сцях, де не в1дбувалась д1д зашсуючого св1тла, Оуде р1вном1рн9 розпод1лення Рд(Ы ¡-центр 1в по вс1м трьом напрямкам, i тому там швидко наступить просв1т-лення. Тобто в червовому cbímí буде спостер1гатись картина обернем тЗ^що була в зеленому (зашсуючому) св1тл1. , ,

Розд1льна эдатнЮть зашсу залегать вЩ однор1даост1 розпод1-лу Рд(И)-цвнтр1в, в1д якост1 обробки поверхн1 кристапу та якост1 використовуемих оптичних елемент1в. в наших експвриментах розд!ль-на здатн1сть досягала 100 мкм, тобто порядка 10 л1н1й на мм.

Деяка втрата 1нформацИ при 11 в1дтворенн1, внвсл1док пере-ор1ентац11 частини РА(Ы)-центр1в й1д д1ею св1тла He-Ne лазера» а такок низька температура (~90К), при як!й знаходаться кристал, дещо ускладнюють практична застосування цього ефекту.

-|Трэтя глава присвячена вивченнх) лвл1н1йних олтичних яшщ, то спостер1гаютьсл в складпих орган!чгопс снолуках п!д д1ею вищ>ом1ню-ваттая м1л1мэтроЕого д1апазону.' Ц1 досл1дкення були стя/ульовон! .терапавтичним ефактом, що мае м1сцэ при вккористанн! мм випром1ню-ЕЗШ1Я для л1кування деяких' хвороб колени. Тооротично тлумачення цього феномену дужэ важко 1з-за склэдност1 об'екту опром1Евиня, яким е б1осистема.тому- досл!ди були.вшсонан! на б!льш нростих системах, а сама на молекулах (Юн ах) простих см1локислот (гл1цин, алан!я), як! е складовиш элементами б1лк!в. При нейтральному зиа-ченн! рН в розчинах та в кристалах амНюкислоти знаходяться у виг-ляд! б!поляр:шх !он!в, на одному кИад! котркх розташоваиа в1д'ем-но зарядаэна'група СОСГ, а па другому- позитивно зарядеена група ННд..

Методами !н<£рачервоно1 спектроскопП та ксмб1явц1Яного розс1-ювання св!тлэ були досл1дз!ви1' колнвальн! спектри кристал1чного р-олзн!ку. Одпркан! результата св!дчать, що споктри склада! 1 м1с-тять валику к!лыасть смуг.як цэ пэродбачвно проведении теоретико-групонга* енад!зсм.

Було знайдоно, що п1д д!ею т к:пром1нЕвакця частота Г - 37,5 ГГц в кристалах р-алшИну (р-А1а) б осласт1 1500-1670,700-600 см-1 споотор1гаеться эйачна зм1на 1вт9Еекзк>ст1 смуг в1дйи>аш1Я. Така сама картина спостер!гаеться 1 в крцотаяах а-гл1тдаяу (а-С1у) в облает! 1450- 15Б0 см"1' при опром1иеян! 1х мм випром!отванням частота 1 = 46,69 ГГц, та в кристалах тркгл1шнсульфату (ТОЗ) в област1 1350-1520 см"1 при ' = 43,9 1 51 ГГц. Абсолюта!.значения зм1н в1д-биття нэзначн1(и9 перэвицуюють 5% , але при реестрацП у в!даос-ких одиницях. вони в 5-7 раз!в пэревищуюгь похибки ексиеримэнту. Лосл1дауван! ' зразкя мали вигляд кристал!чних. пластинок товщивою 1-2 мм 1 розм1рами 6x8 мм. Схема эксперименту була така: 14 в1д-биття вкм1рювалось в!д одн!е! схорони 'пластинки, а на протилезшу сторону падало мм вшром1юавання в1д генератора Г4-141 або Г4-142. Досл1ди показали, що величина спостар!гаемих. зм1н в!дбиття залэ-нить в1д взаешо! ор!ентац11 вектор1в елэктричного поля Е Ш 1 14 випом!нювання, а також в1д ор!ентац!1 кристалу.

Спроби вим1ряти д1електричн1 резонанса дослШуваних кристалл шляхом реестрац!1 бвзпосереднього поглинвння в них мм Еипрсм!-нювання виявились маркими.Ца обумовлеш там, що практично во! сис-

теми мм д!апазону мають геометричн1 резонанси, як1 немохливо в1д-р1знити в1ад1електричних.Геометричн1 резонанси немокливо уникнути, Со вони поз'язаи! п однопорядков!стю довкшш хвил1 i елемент1в ви-вим1рювального тракту; зразок, д!афрагми, щ!лини 1 т.п. Щонаймен-ше поремИцення 1х в!дносно один Одного aöo ctüiok хвильовода зм1-нюе геометричн1 резонанси. Щ обставили утрудаюють можлив1сть вра-хувакня останн!х 1 дуле ускладнюють техн1ку вим1р1в в мм д1апазон! Тому рвзонансний в1дгук кристал1в р-алан!ну та а-гл1цину на д1ю мм випром!нювашя Оуло вим1ряно оптичним методом.

Експоримонти проводили таким чином: спектрометр встановлю-вався на смугу в1дбивання v » 1500 см""1, яка найб!Льш чутлива до Д11 мм випромШшашш. Перед в1дкрипм к!яцем хвильоводу розта-вовувався кристал у вигляд1 пластинки. За допомогою вим1рювальних гол1вок,узгодаених з хвильоводами 1 встановлених на вход! ! виход! хвильоводного тракту, розраховувались в деяк1й облает! частот його геометричн! резонанси, що в1дпов1дають данному розм!щвнню вразка i 1лш1х елемент!в тракту. В!дбите в!д зразка 14 вяпромЮТвання спрямовувалось для роестрацИ в спектрометр. Зм!нюячи в ц1Й же облает! частоту генерацИ мм випромИаовання , вим!рювали за допомогою 14 спектрометра величину AH/R в смуз1 v = 1605 см-1 для р-алан1ву i v =1520 см-1 для а-гл1дину. (AR - зм!на в1дбиття при д11 мм випромИшввння, н - в1дбиття при його в1дсутност!). CnlB-ставлявчи криву, що описуе геометричн! резонанси хвильоводного тракту, з кривою tfl/R як функц11 частот було одержано резонанси, як! в!дпов!дають в1дгуку кристал1в на д!ю мм випром!швання. Вия-вилось, що вони дискрета! 1 мають нап1вширину Б0-60 МГц.

3 метою з'ясувшшя природа зм!ни в1дбиття в кристалах a-Gly та TGS при IX взавмодП з мм випромйпованням, прцесс в1дбиття Оуло розглянуто теоретично. Вказан1 кристали в!дносяться до монокл1нно1 сингонИ (класу С2), в як1й тензор д1елоктрично1 проникност1 симэ-тричен, вле, кр!м ненульових д1агональних член1в е.^, м1стить ще ехв = еЕХ. У в1дпов1даост1 1з схемою нашого эксперименту теоретич-ний анал!з 1нтенсивност1 14 св!тла, що в1дбиваеться в1д кристалу, Оуло виконано для сл1дуючого вшадку. ристал нир1зався у вигляд1 шюскопаралально! пластинки перпендикулярно Biel OY, вэдов* яко1 направлена в!сь С2. В цьому випадку ненульовими будуть Г-Кошонен-ти хвильових вектор!в падаючоI,в1ддзеркалено1 та проходячо! хвиль.

Прочему /vw проходояого osItjiq хоильавиЯ поитор Суда nsjsratuod

комплексно». Вваяаеться, цо падвючз 14 Еипромйашеинл мае дов1льну поляризацЛю 1 задаеться виразом

^(r.t) = (Аохех + Аоаег)ехр11(1дг - ort)],

де Аох 1 Aqz компонента амшИтудн поля, i ög орш вздов* Biel ОХ i 0Z. Р1Г2оння р1вняпь Максвела 1з евичайними граничнпми умовами дозволяв знейти впраз для в1дцзеркалено1 1впл1

E,(r,t) = (А1хех + A1zez)eip[-l(l^y + ort)],

поляризац1я яко1 в загвльному випадку в1др1зняетъся в1д початково1 i визначаеться набором ампл1туд А^ (1 « х,а), як1 вирахсаоться через компонэнти e^d.J = х,г).(Вирязи для А^ одеряан1 в робот1). Виходячи з того, що падавче св1тло мае природвю поляризвцю, а при в1д0итт1 рееструеться 1нтенсивн1сть св1тла IR ö полярязац1ею, по утворюе кут ф з Biccu ОХ, то п1сля усереднення 1ятенсивност1 в1д-дзеряаленого вяпром1товання по випадковям фазан падавчих хвлль бу-ло знайдено

1Й(Ф) « I0RpP(9), (1)

да 10 -1нтеПсивн1сть падаючого св1тла, Rp -вкпл1тудний коефЩ1ент в1дбиття, а функц1я ?(<р) виражае поляриаац1йну структуру в1ддзер-каленого св1тла

у(ф> => dt 4- dgblb2^ + в3в1г12ф . (2)

Тут прийнято сл1духтч1 позначення

Dj - j 1 + (вц - в22)0 f * 4 | B^U f

Dg = - 4Ret(exx - вм)Ш

Dg - iRelSjgüJ

ü - в функц!я, цо виэначаеться чэреэ е^, ега та в^, (анал1тичний Бирса функцИ U одержано в робоИ).

График функцИ (2) в полдршх коордакатах маз ввгдяд гантвл1, томув загальшму винадку кутова залежыють IR(<p). тобто 1ндакатри-са поляризацИ, мае вигляд гантел1, напарямок максимума яко1 утво-рзк а в1ссю ОХ кут .

. %а - - arctg^/D, ) (4)

Вим1ри проводили сл1дучим чином. Кристал a-Gly або TGS у вигляд! пластинки ■■ товщиною ■ 1-2 мм 1 розм1рами 6 х 8 мм розташовувзлиоь па столбу так, що в1сь ОХ була наралэлша вх1дн1Я щ1лиш спектрометра. 3 одного боку на пластинку нормально падало ш випромИдазання, а а другого боку - веполяркзована. випром!кгаа-ння'глобару. ХИильовиа вектор падаючого 14 св!тла мав напрямок вздовк oci OY. Пород праЯмачем 14 ЕатрсмИшзаши ь спектрометр! вотаношгшався поляризатор, що обвртавоя в д!ацазон! кут!в 0-360°, Експерамонталько споствр1гаем1 полярйзацШИ !ддш<атриси 1Й(Ф) для

a.-Gly ( V fa IblOCM"1, I = 46,65 .ГГц) i TGS (v = 1605 см"1 i ï = - 49,98 ГГц) ноказан1 на малюкку. Пунктирна крива в1диов1дае 1нд1йштрио1, що" сдастер!гагться при д!1 мм випром1нювання, о суципьнв - при Кого в!дсутност1. Бачимо, що 1ндикатриси д!йсно ма-

2 Z

-талограф1члих осой (насл!док того, що еХ2 t 0).Ап1зотропяий характер зм1ни Шдикатриси поляризац!! для a-Gly 1 iscrpomnöt для TOS Св1дчать про те, що п1д виливом ш вгпром1яювання кошоненти тензору Gjj B.a-Gly змШоються нооднакозо, а в TGS - 1донигшо.

Поск1лыш 1ндакатриса обумовлона 'компонентами тензора д1елек-трично1 стало! ^, то ц! експерименти однозначно п1дтвёрджують, що мм випрсм1нзованяя зм1нюе - д1элоктричну сталу кристалу (системи б1омолекул). Цей висновок було п1дтвердаено досл!Дами, виконанимп на голограф1чному 1нтерферометр!,за допомогов якого' було заф1ксо-вано зм1ну показника заломлення водного розчину плазми кров1 (сио-теми бЮмолекул) п1д д!ею мм випром1нмвання.

. Принцип д11 голограф1чного 1нтерферометру полягаз в сл1дую-чону. Формуеться голограф1чне зображення досл1джуваного зразка в проходячому св!тл! He-Na лазера, яке записуеться на термопластику. Лот1м за допомогою плоскояаралельно! шйсганки все поле зору Интерферометра вкриввють 1нтерфэренц1йними смута;«. На зразок (в на-вому випадку кювета: з розчином) вакладають soehiuhs 'збурепня, 1 його голограму в реальному час1 накладають на заггасану. Якщо п!д д1ею збурення показник заломлення 'зм!шхгться, то в пол! зору, об-меженому контуром зразка, спостар1гаеться зсув 1нтерференц1йншс смут в1дносно тих, що лежать поза його межами.

При опром1ненн1 2S водного розчину плазми кров1 мм випром1ню-ванням потужн!стю 10 мВт на частот!-, t = 51,5 ГГц/було одержано зсув б!льше 4-х !нтерфер9нц!йних смуг. В той же час опром!нення чисто! води в тшс же умов ах за той же час дае зсув менше одн!е! смуги. Знаючи геометричн! розм!ри кювети можна було розрахувати величину зм!яи показника заломлення, яка становила Лп = 2,БЛ0"4.

Приймаючи до уваги, до поглинання мм вйпром1шшання так чи 1накше приводе до нагр!ву, доц1льно було пор!вняти спостер1гвем! зм!ни An з тешгавими. Для цього було "зроблэно оц1нку мокливого п1двищення температуря розчину при умов1, що вся енерПя мм випро-м1тованйя за Час опром!нення витрачаеться т1льки Ha^arplB. Лричо-му в1дтоком тепла в зовн1ше середовище було знехтувано. Розрахуп-ки показали, що в цих умовах температура розчину моке п1днятися не б1лыяе, як на 1°. Ккспериментально це було пербв1рено за допомогов Т0Ш1ов!зора Termovlalon 880AGIMA (Швец!я). При Гк1м'■ 28°С на

моФоловойу окишиу ауло роом1щопо краали води об*оМом 0,6 ом-® а

температурою 1б°С. До крацл1 хвильоводом п1дввли км випромШшання штужн1ст1) 10 мВт на частот! I = 60,6 ГГц, яка в1даов1дае максимуму шглинакня молекулярного кискзз, розчипаиого у еод!. Чэраз 6 хвшшн пюля включения генератора мм випром!ш)вання температура крапл! Шдшщилась иа 0,7-0,9° (точн!сть ф!ксац!1 температури теплокаром 0,1°). 3 л!тератури в1домо, що температурний коаф!ц1ент 8м1ни показника валомлення для вода станове б .10 град-1, тобто 8начно менша спост8р.1гаемах в наша вкспериментах.Б1льш того, эксперимента показали, що мм вгаромИшвання 1 тепло амЦйиоть показник балошюння в р!зних напр ямках: якщо при нагр1в1 п зменпуеться, то при д11 мы випромиашання навпаки п зб1льшуеться.

Тшсим чином, досл1дження поляризац1йно1 1ндикатриси В1д0иття, а такожаксшридантя з голограф1чним 1нтерферомэтром св!дчать про те, що п!д д1ею км вшром!нкшння, енарг!я квант1в якого ~Ю~4 еВ, ?м1вззються компонента д1влоктрично1 стало!, яка обумовлюе оптичн! властивост! середовща (и або й) в видам 1й 1 14 областях спектру (вищэ за вН9рг'1ю кваятДв мы випромШшання в 103-104раз1в).ав1дси «оада зробятн висновок, що т випром1нювання зд!йснюе деякий син-хрон1зуючий вплив на м!хмолэкулярну взаемод!ю в середовиц!, робить 11 когерентною, або 1накшв кагучи, привода до утворошя колектив-них стан1в. А цэ, в свою чергу, обумовлюе даяку направленн!сть ф1-вичних процас!в в середовиЩ в тому числ1 ! на високоапергетичному р1вн1. Вказати кошфвтн1 механ!зми взаемодП мм випромЮТвання кемоаливо, цэ вимагае 1х модалювання 1 постановки в1дпса!днш. окс-Перимент1в. /

_|В чатварт!й глав! представлен! результата досл!даэнь елемэн-тарних носПв эаряду (електрон!в 1 д1рок) в крисТалах, що знахо-дяться в схрещвних Е 1 Я полях, а тако* дано ошо деяких конкретны прнстро1в, розроблэвих автором, що складають елвмангну базу систем оптично1 обробка. 1нфоргюц11.

Якщо через кристал1чну пластинку в б1полярним типом проври-1 ност1, розм1дану в магн1тному пол!, прпускати струм, то в залэх-ност1 в!д вапряыку Ё 1 Н пол1в сила Лоренца Оуде виносити нос11 варяду на ту чи 1яшу И сторону. Якщо товщина пластинки сум!рна 8

20

дифуэШюю довкиною носИв, а швидкост1 поверхнево! рекомб1над11 носПв на протилехних поворхнях р1зн1, то в цъому випадку спосто-р1гаеться перерозпод1л концентрацН носИв по об'ему зрэзка (маг-н1то-концентрац1йний ефжт), 1 можно одоржати такий розпод1л но-о11в, ноли 1х концентрация в об*ем1 значно кюкча р1вноважно1, а на одн1й з поворхнь суттево б1лылэ. Ман1лулюючи кондеитраЩеп носИв;

можна зм1нювати плазмову частоту « 4xe2N/6jn* (е- заряд электрону, N- концентраЩя носИв, m*- Ix ефективна маса, еот- високо-частотна д1електрична стала).

Д1електричну сталу матер1алу е(<о) в област1 частот Ьы < Ед (Eq- край поглинання) в наближенн! ort >>1 (т-час ролаксацИ) мокла заиисати у вигляд!

б(о) = п2(ы) = ев(1 - <*£/</). (5)

Зв1дси видно, що зм1нюючи концентраЩю нооИп (зм1нюючи тим самим Up), мокиа керувати оптичними властивостями мотер1алу. Д1йсно, враховуючи що коеф1ц1ент в1дбиття R = (п - 1 )2 / (n + 1) заложить в1д показника заломлення n = Ve , то при ввр1вц11 Н (ябо со

1 /?

П може зм1нюватись в менах в1д О ( при ц^^д = u^ie,,/^ - 1 ) до 100% при ш = Up (Плазмовий резонанс).

Таким чином в!ддзоркалене в1д нап1впров1дника, розташованого в магн1тному пол1, випром1нввання, частота якого олизька до частота плазмового резонансу* мокна ефективно модулюватп за допомогою прот!каючого через нього струму. Досл1да показали, що для InSb в схрещених шлях на в1дбива»ч1й поверхн1 можна зм1нювати концентра-

то носИв в межах 3.I014- IQ17 см-3, що в1дпов1дае д1апазону плазмового резонансу 40 мкм - 0,8 мм.

Модулятор було реал1зовано на пластинЩ InSb товщиною «80 мкм 1 розм1рами 4 х 10 мм, яка була розташована в магн1тному пол1 на-пружен1стю (Б-в)ЛО3 Е. На торц1 пластинки чистим In наносили контакта для подключения даерола керувчих 1млульс1в струму (генератор Г5-4А). Повврхня пластинки, на яку падало випром1нювання, обробля-яась стандартам травником СР-4А, що на дек1лька порядкЛв знижува-ло швидкЮть поверхнево1 рекомб1яац11 носИв. Цей модулятор було використано для модуляцИ випром1нввання лазера, працютого на па-

pax важно! вода а довашяою хвил! 118 мкм. Була одержана 80$ ампл1-5>удай нодуляц'.я при напругах унравляючого електричного поля Е в межах 6-? В. Швидкод!я пристрою обумовлана ввидк1стю прольоту носИв в!д ода1е! иовэрхн! пластшнот до !шо! 1 доривнюа ю~8 о.

Магн1то-концоитрац1Ш1иа ефект було використано таков при роз-робц! дефлектора 14 випром.1нювагшя. Дефлектор працюе на принцип! сфазовано1 гратки ! уярляе собою !нтер$вромэтр Фабр1-Перо, утворо-ний з двох параллелью« дзеркал, рознасених на в1дстань L, через як1 п1д деяким кутом прохода лазере випром1нювання. При цьму м1и дзеркалами здшсшоеться багаторазовэ розщеплэння падаючого пучка, в результат! чого з дефлектора в моках його апертури виходе система паралэлышх пучк1в. Якщо за дефлектором роэташувати л1нэу , то о 11 фокус! Оуде спостер1гатись 1нтерферонц1йна картина, внасл!док р1зшщ! фаз Mia сус1дн!ми пучками, що наб1гае в !нтер$врометр!. Якщо змЗлити оптичиу р1зницв ходу Mil! 1нтерферуючими пучками (на-приклад за рахунок L)., то напрягло« хъильвого Фронту системи пуч-К1в, то биходять з 1птерфоромэтра, говернеться на деякиЯ кут в1д-носно гючатковсго .положения, а !нтерфорекц1йна карпша в фокус1 л!кзи зсунеться. Таким чином в маках атртури 1нтер1орометра Фаор! Перо в фокус! л1нзи мокна здЗйснввати просторове парем1д8ння ного випромШиваггая.

ПристрШ отшсаного типу для сканування вшцЗмШшання С02-ла-зера \ - 10,6 мкм був раащзований за допомогою плоскопаралельно1 пластинки la InSb з концентрац!ею дом!шок Ю"12 см-1 ! розм!рамн 6x10x0,1 мм, щ,о розташовувалась в схрецаних Е 1 Й полях. Наструга-н1сть ыаги!тного поля II дор!вюсвалэ 6 кЕ. За допомогою контакт!в з чистого In до пластинки п!дадючали управляюча поле Е. Осташз мало пост1Яну скиадову «X В, що забезцечувадо невэлшшй нагр1в крнстапу 1 ааишпувало кондонтрац1ю в!лышх нос!1в до 3.IQie см-3. За допомогою в1д'емюго 1мпульсу £ = 40 В/см здШашвапось виснахення но-cilB до р!вня Ю13 см-3. В1дпов1дп1 зм!ш показника заломлення в1-добракалась на !нтерфэрвнц1йн!й картин! в фокус! л!нзи з фокусной в!ддадлю 6 см, во була виготовлена a ZnS. Кооф!ц!ент. в!дбиття граней плоскопаралельно1 пластинки - 1нтерфвромвтра за додомогою д!-алоктротиах нокрить було доведено до 90S. Вш1роа!нквання ^-лазера капраашось на 1атврфароцйтр п!д кутом "3G° i рееструвалооь ораЗмачвм з CdHgTe ира ТТК.За допомогою цього пристрою було доояг-

нуто сканувшшя випромйговання С02-лазера в моиах 10° а итидкод1вв Ю-8 с. ' •

В ц!Л же глав! дано опис запропонованого способу модуляцП добротност1 резонатору С02-лазера. Спос1б дозволяв одорияти потуя-н1 KopoTiti 1вдулъси випром1нювання в!д С02-лазера, шо правде в не-перерпному режим! генврацИ. Суть способу поллгае в тому, ЩО м1» вих1дним дзеркалом резонатора 1 газорозрлдчою трубкою розм!шуоться 1нтерфоромэтр Фабр1-Перо у еигляд1 плоскопаралелъно1 пластинки о матер1алу прозорого в област1 генерацП.Цэй 1лтер1юрс^.етр крШить-ся на Blcl двигуна i можб обертатись напколо bIcí тгорпондаулярно! до Blcl лазера. Як в!домо, проэор1сть 1нтерфорометра Фобр1-Перо залежять в1д р!зниц1 ходу М1я йзтерфоруючши промонями долгот xbiuií Л, яка описуеться формулою

2dnco0fp = пА/2 (б)

(d- товщина 1нтерферометру, n- floro показник заломлопня, <р- пут пад1ння випромиозвання па 1нтерферомэтр, и- ц!ла число).Для парких m 1нтерфвром9тр мае максимум прпускення, для нопарних - максимум в1дбиття. Будучи розташованим в соредон! резонатору i вносячи додатков! втрати, 1нтерфорометр пэрешкодкае розвитков! генероцИ. Але кола в1н обертаеться, то запади внвйдеться таки кут <р, що для довжини хвил1 А. умова (6) буде виконуввтись для парних т. В цьому випадку вшромишванкя досягав вяхШюго дзеркала, в!Дбивяеться в активне середовгсцэ i утворюе зворотн1й зв'язок, нвобх!датЙ для розвитку генерацИ.

КрутХсть фронту 1ипульс1в, що генерукться, 1 1х ампл1туда (тотукн!сть) залегать в!д швидкост1 включения писоко1 добротносП лазерного резонатору. Тому параметри 1мпульс!в генерацИ обумовлюються швидкютю обертання 1ятерферометру 1 шириною його 1ятерференц1йного максимуму на довжйн1 хвил! А,. 3 теорИ 1лтерфе-ромвтра в1дож>, що ширяла 1нтер5еронц1йного максимума

ОХ2 = X / ZdNgj, Ne(p = itVH/(1 - R) - число 1нтерферуючих про-

iSHiB, до дають внвчвий вносок в 1нтерферепц1ю. Зв!дси ясно,' що Ильи товстий 1ятерферометр буде мати б1льш вузький 1ятер4еренц1п-шй максимум i при ода!й 1 т1Я из швидкост1 обертання за його до-юмогою могла одержати б1льш вузьк! !мпульси генерацИ ía значить . б1льи потужн!). Так за допоМогою Интерферометру з S1,розм!рами

8хбх0,3 ш при шнидкост! обертання 10 тис. об/хв в1д лазера ЛГ-22, йкий працые в вегюрорвному рижим1 генерацП потужнЮтю 30 Вт, було одержано 1миульси тривал1стю 400 не i амшИтудою в 400 раз1в вища в1д 1мяульо1я, що одержано в1д цьго лазера за допомого» дискового нареривача, встановленого поза резонатором. А 1нтерферомвтр з того ж матер!алу при т!Я же швидкост1 обертання, еле товщиною 1,4 ш вабезпвчував 1мггульси генерацП тр1шал!стю 100 но i ампл1тудою в 2000 paaiB вища в1д ямпл1туди 1мпульс1в дискового дареривача.

Головна властиають цього способу модуляцП полягае в тому, що 1нтерфероштр н1як не вшмвае на ампл1туду 1мпульс1в генерацП (вона Щлком обумовлена енерг1ею, що запасав активне серодовища м1ж 1мпульсами генерацП). В1н не чутливий до биття Biel двкгуна, бо генэраЩя в1дбуваеться завжда при одн1й 1 т1й же прозорост1 1н-терферометра, тобто при оди1й 1 т1й же р1зниц1 ходу м!ж 1нетерфе-руючими пучками. Тому биття можа приводите лише до 8м1ни моменту генерацП, не вм1нюючи ампл1туди 1шульс1в. 0ц1нки показують, що при швидкост1 обертання 30 тис. об/хв биття Biel на ± 1° приводе' до нестаб1лъност1 1мпульс1в в час1 t Б мкс.

В ц1й же глав! викладено результата досл1джень св1тловипром1нюичих структур на ochobI SIC, що можуть використову-йатксь в системах в1дображання 1нформац11 (табло, екрани, 1нд1ка-торя). Граба аазначити, що особлива увага прид1ляеться структурам, випром1ш)ючш1 в с1ньо-зэлйн1й област1 спектру, бо одержання твких кольор1в вшгромйшваняя на ochobI традицШшх матер1ал1в А3Вб неможливе.

Було досл1даено випром1нювання в1д р-n пероход1в, утворених на SIC , що випром1нювть св1тло з максимумом 4300 Ä. Св1тловипро-м1нююч1 структура було одержано шляхом нврощуваяня на промислов1 криотали a-S10 n-тнпу методом парофазно! еп1такс11 тонкого ~10мкы шару цього матер1алу, в якому створювали р-пров1да1сть 1мплантац1-ею AI, вбо вплавлонпям сплаву A1+N1. Були досл1джен1 спектри фото-1 влвктролшШэсцвнцИ та вольт-амперШ характеристики (ВАХ). 0станн1 оброблялись за методикою, що баауеться на теорН 1нжек-ц1йво-контактних яви* в нап1впров1дниках. В осноЫ анал1зу ВАХ лежать розгляд диференцШю! степан1 ВАХ. в фукцП напруги. Такий анал1в дозволяв зробити дэяк1 висновки про механ1зми прот1кання струму через р-n первИд. '

За в1дгюв1дншй теоротичними формулами було гЦдраховано пл1л-м!н1мальна коицентрац1я носИв заряду в шар1, що забэзпочув протыкания спостер1гаемого струму 1та1. а тякож величину об'емкого sa-ряду, або число иосИв NQ в точц! м1л1муму питомо! пров!дноот1 шару. Пор1вняння цих в9лич1щ две смогу зробити висновок, що в нашому випадку мае м1сцо 01лолярна 1акэкц!я носИв 1 рексмб!нац!йне обмеження крХзиого току. А поск!льки при цих же значениях I 1 V спостер1гавться випром1нюпання на дсржин1 хвил1 4300 а, то можно говорити, що в1дбуваеться випром1нивалыш рекомб1нрц1я. Для не! було проб л оно оц1нку коеф1ц1енту рекомсЯнацИ 7 за формулами, що дае вказана вищэ теор1я, i пор1вняно з величиною 7, одарланор а загальноХ тоорИ зона-зонно! реком01нац1.1. Виявилось, що ц1 величина однопорядков!, а це св1дчить, що спостер1гаеме ытромШю-вання 4300 А близьке за сво!м характером до зонв-зошю! рекомб1на-цП. Враховуючи будову еноргетичних зон a-sic, а саме положения вольного ексктону, в такок реальну структуру, i приймвючи до уваги чисельн1 оц1яки параметр1в п^^, 7, tp, одерианих за допомогою та-opil, було зроблено висновок, що вицром1няовання 4300 x ё насл1док ан!г1ляц11 в!льних екситон1в. На н1дстав! них досл1дкень було за-пропоновано св1тлод1од з управляемим колъором випром1ихвапня в 0бласт1 4300 - 6300 1.

ЗАГАЛЬНГ ВИСНОВКИ

1.Показан! переваги кореляцШюго методу проведения теорвти-ко-групового анал!зу коливальних спектр1в кристал1в пор1вняно 1з стандартним методом Багавантама.КореляцШщй метод на вкмагае роз-рахунк!в характер1в повного механичного представления для елемен-т1в симетр!! групи кристалу.Отже нема потреби розглядати модель кристал1чно! гратки, що дуне важливо при досл1дженн1 складнях кристал1чних структур з великою к1льк!стю атом!в в елементарн1й ком1рц1.

2. Показано, що повний наб!р кристал!чних коливань по тапак симетрИ мокна одержати кореляд1йним методом шляхом розпод!лу простих одном1рних атомних коливань по незвЛдним представлениям фактор-групи кристалу, використовуючи як параметр розпод1лу квадрат розм!рност! незв!дних представлень.

3. Показано,то ршлоть Х(Пф|гф и О) ~ о uö вавади вшсонуогь-ся, тобто характер повного ыехан1чного представления для операцИ симатрН, яка м1стить час-ткову граисляц1в г 0, не эавздй дор1в-

2d0c нулов1.

4. При прошпша1ш1 двозй15дах 1он1в OrO^~(SO^~) в матрице ЛГК найб!льш енергетично втЧдтм утворошшм е комплекс СгО^-ц2'1'

(tf2*- 1он двохвшшнпюго металу). Тому, яыдо 1ош М2+ в шихту, до-датково не вводиться, то спочатку в кристал1 утворюиться комплекса в вихористанняы 1он1в М^Ч ярмсутнИ як зобрудаеяня, а в кищвв1й стадИ росту кристалу утворюиться комплакси з гало1дшши ваканс1-ями.

Б.Яюдо дом!шноьиЯ молекулярной 1он мае Ш1зькочастотн1 локаль-ul або кваз1локальн1 колившшя, то при високих температурах мае м1сц8 модуляцЗЛшгй механ1зм уширвння смуг високочастотних коливань того юну обумовлеыиЛ Ix взаемод!е» а н1зысочастотними локалывши : 1 кваэ1локалышми поливаниями.

6." Випалйвання" полоси колившшя 1>3-дом!шкового 1опу N0^, що спостер1гаеться в кристалах KBr(NOg) 1 KI(NOg) при УФ опром1нвяи1,

в1д0/ваегься за рахунок энишшя сим <5 три 1ону NOg, обумовленого утворенням ноблизу нього дефект1в кристал1чно! гратки.

7. Дом1шковиЯ молекуляршШ 1он KOg в ЛГК е ефоктивноп ловушкою ел0Ктрон1в, що звйоапвчуе утвороння автолокал1аоваш!х д!рок (Vjj.-uoiii-plD) при УФ опром1ненн:1.

8. В кристалах KBr(NOg) 1 KI(NOg) при температур1 нюгче 'Г да-

соц1ац11 Ук-цантр1в в ирисутност!. 1он1в Н0£ в1.дбуваеться утворишш У3-цэвтр1в вдасл.1док взаемодН Н- 1 Ук-цантр1в.

9. Показано, що Гд(Ы)-доагри в KCl мокуть бути вакористан1 для оптичного запису 1нформац11.

10. П1д д1ею елэктромагн1тяого випромйшвшшя мм д1апазону в молекулярних кристалах ' a--Gly, ß-Ala, TOS спостер1гаеться зм1на видбиття в 14 област1 спектру ва рахунок зм1ни компонент e1;j.

11. Вперше на молекулярних кристалах a-Giy 1. р-А1а в област1 коливальних шреход1в груш NOg зареестровано резонансная в!дгук кристалу на д1ю мм випромЛнювания.

12.Розроблено i запропоповано швндкод1юч1 модулятор 1 дефлектор лазерного вш1ром1ншшшя в 14 д!апазон1. Швкдаод1я пристро1в -

"ICT0 с, а величина управляючих напруг б - 10 В.

13. Эапропоновано модулятор добротпост1 лазерного ре.чонатсра, що нечутливий до биття Biol оОортппнп.

14. Показано, що.випром1лювапня a-SIC св1тлод5од!о \ = 4300 А обумовлено рокомб1ннц1ею носПв заряду через екситоШ стони.Запропоновано св1тлод1од з управляемим кольором випромИговдшя в облас-tt 4300 - 630Q А.

Цитована л1торатура:

1. Пуле А., Ж.-П.Матье. Колебательные спектрн и симметрия кристаллов.- М.: Мир. - 1973. - 438 о.

2. Ковалев О.В. Неприводимые представления пространственных групп. - Киев: Изд. АН УССР. - 1961. - 1Б5 о.

3. International tabltes for X-rays crystallography. -Ed. N.?.Henry, K.bondBdall.- Blrmlngara: Xlnocii Ргеээ.-1952.-510 p.

OchobhI результата дясертацП спуОл1коваи1 в сл1дую';их роботах:

1. Бережинский Л .И., Вешка Я. Анализ колебательных спектров кристаллов на основе позиционной симметрии атомов// Укр.

' фиэ. курп. - 1981.- Т.26, X 3.- С. 377-383.

2. Лисица М.П., Валах М.Я., Бережинский Л.И., Шека В.И. Особенности колебательного спектра слоистого полупроводника Ab2S3// Укр. фиэ. журн.- 1973.- Т.. * I.- 0. 98-104.

3. Колебательные спектрн кристаллов Sbl3 и В113/ В.В.Артамонов, Л.К.Бережшский, М.Я.Валах и др.// ФГТ.- 1976.- T.I7, Л 12.- С. 3G2I-3624.

4. Спектры комбинационного рассеяния халькогенидов германия и олова/ М.П.Лисица, В.В.Артамонов, Л. И.Бережинский и др./ Укр. физ. »урн.- 1976.- Т. 21, #2 - С. 218-220.

6. Бережинский Л.И., Валах М.Я., Лисица М.П. Колебательные спектрн стеклообразных и кристаллических халькогенидов германия// Proceedings or the conference "Amorphous. Semiconductors - 78", CSSR, Pardubice.- 1978.- P. 408-411.

6. Колебательные спектра кристаллических и стеклообразных халькогенидов германия/ В.В.Артамонов, л и.Бережинский,

Д.И.Блецкан и др.//Укр. $яз. кури.- 1979.- Т. 24, » 13.-

С. 334-339.

7. Резонансное взаимодействие колебательных состояний дафосфвдов цинка и кидмия./ В.В.Артамонов, Л.И.Бережинский, ЧМ.Я.Валах и др.// ФТТ.- 1976,- TI8, * Б.- С. I4I8-I42I.

8. Колебательные спектра второго порядка и дисперсия фоношшх ветвей'в ZnP2./ В.В.Артамонов, Л.И.Берекинский, М. Я. Валах и др.//-ФТТ.- 1979.- Т. .21, JS 6.- С. 1777-1781. ■

9. БорвзкинскиЯ Л.И. Тооротико-грушово® анализ колебательного спектра Те02//кванговая влэктроника, - 1983.- * 25.- С. 86-90.

10. Борехшский Л.И., КруликовокиЯ В.К., Береза В.Ф. Инфракрасное поглощение конов СгО^-, внедренных в кристаллу КВг.// Укр. физ. »урн.- 1971.- Т. 16, « 2.- С. 261-267.

11. Лисица M.II., Берсюшский Л.И. Локальная симметрия иона СгО^~ в кристаллах КВг.//Укр. физ. »урн.- 1971,- Т.15,* 8.- C.I347-I35I

12. Лисица М.П., Тарасов Г.Г., Бережинский Л.И. Температурная зависимость колебательного спектра иона в кристалле КС1// №.'.- 1974.- Т. /6, С. 1302-1307.

13. Бвракошский- Л.И.,Бвлокршшцкая Л.М,,Прядко И.Ф.Далимонова И.Н. Сотохкшчоское превращение иола NOg в щелочно-галоидных кристаллах.// да1.- 1981.- Т. 23, № II.- О. 3477-3479.

■14. Бвлокрини ц кая Л.М., Бережинский Л.И., Халимонова И.Н. Фотохромный аффект в щелочно-галоидных кристаллах, легированных ионами NO3 // ШС.~ 1982.- Т. 37, * I, С. 145-149.

16. Лисица M.IL, Бережанский Л.И., Тараноыко Н.Л. Влияние 7-оОлу-чения нр колебательные спектра ионов N0^ и NOg кристаллах ШТ.// ЖПС.- 1989.- Т. 51, *3.- С. 639-542. ,

16. Борекинский Л.И., Лисица М.П., Тараношсо Н.Л. Влияние УФ-облу-чения на колебательные споктрц ионов Ш^и NOg в кристалле КВг// Укр. физ. аурн.- 1989.- Т. 34, * II.- С. I669-IG63.

17. Бережинский Л.И., Лисица М.П., Тараненко Н.Л. Спектроскопия дефектов в кристаллах KBr(NO^) и KI(NOg) при низкотемпературном уф-облучйниа.// КПС.- 1990.- Т. 63, * 3,- С. 410-416.'

18. Llsitaa М.Р., ВагеаМшку L.I., Taranenko N.L. UV-IlgHt - induced deffecta In alkall-hallde crystals КВг and KI frith molecular lona NOg // J. Holecul.Structure.-1990.-v.219, * 1.-P .79-84

19. Тараненко Н.Л., Борекинский Л.И. Термостимулированноэ преобра-вование радиационных дефектов в КВг(NOg) и KHHOg) при 4-300К// ЮС,- 1990.- Т. 63, » 6.- С. 992-995.

:0. Берекинский Л.И., Машовоц В.П., Тарасов Г.Г.Оптическая память в системах с ориенташюншм механизмом оптической нелинейности//

XI Украинская Еколэ-соминар "Спектроскопия молекул и кристаллов". Харьков,май 1993.- Тезисы.- С. I3Q. 11. Берекинский Л.И., Довбешко Г.И., Лисица М.П., Литвинов. Г.С. Колебательные спектры кристаллического р-алагаша в ближней и дальней инфракрасной области.// Биополимер« и клетка.-

1991,- 1.7, № б,- С. 57-64.

2. Березишский Л.И., Довбешко Г.И., Лисица М.П., Литвинов Т.е. Индуцированные миллиметровым излучением изменения в колебательном спектре р-аланина.//ДАН УССР, Сер. фиэ.-мат. и техн. науки. 1990.- № II.- С. 47-50.

3. Dovbesfrko G., Berezhlnsky I.I., Ilsi-tsa M.P., Iltvlnov G.S. Nonlinear optical properties of biomoleculea and blocrystals under week, electromagnetic field //Proc. SPIE.- 1993.- » 1890.-P. 135-140.

4. Литвинов Г.С., Берекинский Л.И., Довбешко Г.И., Лисица М.П. Воздействие миллиметрового излучения на спектр инфракрасного отражения монокристалла ¡3-аданина.//Биополимеры и клетка,-1991 ,— т. 7, Л 3.- о. 77-82.

5. Резонансный отклик колебательных переходов в кристаллах аминокислот НЗ воздействие миллиметрового излучения./ Е.А.Андреев, Л.И.Бережинский, Г.й.Довбешко и др. // Биополимеры и клетка.-

1992.- Т. 8, Я I.- С. 43-46.

5. Берекинский Л.И.,' Довбешко Г.И., Лисица М.П., Литвинов Г.С. Резонансное воздействие мм излучения на структуру спектров ИК отражения монокристаллов аминокислот.// Украинский симпозиум "Физика и техника мм и суб.мм радиоволн".Харьков.- 19Э1.-Тезисы докладов.- Ч. 2.- С. И7-И8.

Lltvlnov G.S., Berezhlnsky I.Г., Dovbeshko G.I.» Llsitsa U.V. Infrared spectroscopy detection of millimeter-wave effect upon blomolecules.//Proc. 18th Inter. Conf.oh Ifl and MM waves,-P.382-383.-University of Essex Colchester, United Kingdom,1993. l. Перестройка в поляризованных колебательных спектрах глищш-со-держащих кристаллов под дейсгвйем миллиметрового излучения / Л.И.Бережинский, Г.И.Довбешко, Г.С.Литвинов и др.// Оптика и спектроскопия.- 1993.- Т.75, » 3.- С. 529-636.

29. Нелинейные оптические свойства глишнсодеркащих молекулярных кристаллов при воздействии миллиметрового издучэния./ Л.И.Бера-кинский. Г.И.ДоеОсико, Г.О.Литвинов и др.// Межрегиональный симпозиум "Структурно-дашамич&сккэ процессы в неупорядоченных среди". Самарканд, 1992.- Тезисы докладов.- Ч. I.- С. Б8-59.

30. Bemhlnaky I.I.,. Dovbeahko G.I., Ileltsa Ы.Р., Lltvlnov G.S. МЫ-wave field effects uj»n optical properties of amlnoacld crya-tala// Proc. Intern. Symposiun on Electromagnetic Corapatlbllity-Broclaw, Poland.- 1992.- part 1, P. 63-66.

31. BerezhlnaKy L.I, Dovbeahko o.I., Iltvlnov G.S..Obukchovsky Y.V. Rearrangasente In polarized vibrational apectra of gllclne-con-talnlng crystals under mllllBeter wave irradiation erfect.// Proo, 18th Intern. Confer, on IR and Ш Waves.- P. 386-387".-Unlverslty of Eaeex Colchester, United Kingdom.- 1993.

32. Голографическая интерферометрия плазмы крови, находящейся под воздействием миллиметрового излучения./ Л.И.Берекинский, н.Я. Гридана, Г.И.ДоьСешко и др.// ДАН УССР, Сэр. фаз.- мат. и техн. наук,- 1991.-■» 12.- С. 48-49.

33. Берэюшский Л.И., Довбэшко Г.М., Гридана Н.Я., Мшвовец В.П. Голографическая регистрация внешних воздействий на структуру

' неупорядоченных систем.//Межрегиональный симпозиум "Структурно-динамическвв процэссы в наупорядочвшшх срэдах". Самарканд.-I9S2.- Тезисы.- Ч. I.- С. 7-8.

34 Coherent macroscopic changes in blood plasma under mm-wava resonance lrradlation./I.I.Berezhlnaky, G.S.Lltvlnov, H.Ya.Grl-dlna at al.//Proc. SPIE.- 1993.- JS 1889,

35. Визуализация действия миллиметрового излучения на плазму крови. /Л.И.Береазшский, Н.Я.Гридина, Г.И.Довбетко и-др.// Биофизика.-1993,- Т. 33, » 2.- С. 378-384.

36. Ворежинский Л.И. Блок питания модулятора НЛ-8 в широком диапазоне частот.//Квантовая электроника.- IS80.- й 19.- С. 77-79.

37. Беравшский Л.И., Лштуга А.И., Малютенко В.К. Управление параметрами лазерного излучашш в ЙК области.//Квантовая электроника.- 1985.- Й 28.- с. 16-21.

за.' Барошшский Л.И., Лиятуга А;И. Модуляция лазеров ИК диапазона полупроводниковой плазмой.//Квантовая электроника.- 1984.- я 27 С. 60-54.

39. BerezhinsKy L.I., Llptuga A.I.. HalyutenKo Ч.К. Modulation of

far-infrared radiaton by electron-hole plasm in Indium antlmonlde.//Infrared Physica.- 1983.- V. 23, S I.- P. 33-34.

40. Бережинский Л.И., Липтуга А.И., Лисица М.П., Малютенко В.К. Модулятор ИК-иалучения.// A.C., Я 98Б19Б, 1982.

41. Ейрежинскйй Л.И., Коновал М.И., Сукач Г.А. Устройство для непрерывного измерения количества вещества в движущемся бумажном полотна.// A.C., JS 1282694, 1906.

42. Малютенко В.Н., Липтуга А.П., Бережинский Л.И., Потте В.А. Полупроводниковые устройства управления параметрами лазерного излучения.//В сб. "Применение лазерных средств измерения в системах технической диагностики авиационной техники". Киев КНШГА.- I98S.- С. 60-53.

43. Бережинский Л.И., Ботте В.А., Липтуга А.И. Дефлектор ПК излучения.// A.C. Л II65I63, 1985.

44. Бережинский Л.И., Липтуга А.И., Малютенко В.К. Интерферометр Фабри-Перо, активный модулятор добротности С02-лазера// Квантовая электроника. -1981.-Я 21. -С. 17-22.

4Б. Berezhlnsky L.I., Llptuga А.I., Kalyuterüco V.K. С02-1ааег with vibration - proof Q-BTiitcti.// Optic conmnleatlona.- 1985.-V.55, Ä.1.- P. 185-187. 46. Бережинский Л.И., Лисица М.П., Романенко В.Ф., йекеигази И.В.

Светодиод с управляемым цветом свечения.- A.C. й 14577Б0, 1988 4Т. Берекинский Л.И., Лисица М.П., Рассохин И.Г., Сергеев О.Т. Способ термообработки монокристаллов карбида кремния.// A.C., * ТЕ99ТВТ, 1906«

48. синее свечение вплавных р-п переходов на основе а-5Ю,/Л.И.Берекинский, С.И.Власкина, Р.К.Дяапаровв и др.//Укр. физ. *уря-~ 1992.- Т. 37, J* 4.- С. Б6Б-Б69.

49. Берекинский Л.И., Власкин В.И., Власкинэ С.И., Кицяк Н.В. Светоизлучапцие структура в синей области спектра.//Труда Укр. конфер. "Материаловедение и физика полупроводниковых фаз перв-

. мвнного состава",- Ч. 3.- С. 362-364.- Нежин.-J993.

РЕЗШБ

Диссертация посвящена исследованиям процессов , приводящих к измейениям в электронных и колебательных спектрах кристаллов при их облучении электромагнитным излучением. Интерес к подббного рода ис-

следованиям вызван развитием такого направления, как оптическая обработка информации» В работе рассмотрели методы теоретико-группового анализа колебательных спектров кристаллов и показаш преимущества корреляционного метода по сравнении со стандартным методом Багавантамэ. Представлен простой способ получения naöopt кристаллических колебаний по типам симметрия путем распределение простых одномерных атомных колебаний по неприводимым представлениям группы кристалла. Исследованы колебательные сцектры примесных молекулярных ионов Сго|~, NOg, NO3 в ЩГК; рассмотрены структура и симметрия центров, изучены механизмы ущирения полос высокочастотных локальных колебаний; исследованы фотопревращения в колебательных спектрах ЩКГ с примесными ионами NOg, возникающие при УФ облучении; дано объяснение изменениям, наблюдаемым в электронных спектрах этих кристаллов при УФ облучении и рассмотрены механизма образования Н, V^ и Vg центров к их взаимные превращения; экспериментально осуществлена оптическая запись информации на ?д(Ы) центрах в кристалле KCl. Изучены особенности воздействия влентромагнитного излучения мм диапазона аа молекулярные кристаллы а-глицщ!а, р-аланина и тригли-цинсульфата: обнаружено' изменение их отражательной способности в

облзстя деформационного колебания NHÍ, (~I50Q см"1); показано, что ети изменения обусловлены изменением компонент е^ диэлектрической постоянной; экспериментально зарегистрирован резонансный отклик молекулярного кристалла на воздействие мм излучения. На основании проведенных исследований сделан вцвод о возникновении в среде коллективных состояний под действием мм.излучения. Исследованы возмок-ности управления■ параметрами лазерного излучения с помощью электронно-дырочной плазмы в полупроводниках, находящихся в скрещенных Е и Н полях; предложен модулятор и дефлектор лазерного излучения ИК диапазона с быстродействием « Ю~8с. и управляющими напряжениями Б-Ю BJ предложен модулятор добротности лазерного резонатора, ив чувствительный к биениям оси вращения и позволяющий полу-, чать гигантские импульсы от лазера, работающего в непрерывном режиме 4 Исследована природа свечения 4300 1 сватоизлучавдих структур на основе a-SiC и предложен eseтодиод с управляемым цветом свечения в области 4300-6300 Я.