Возбуждение монокристаллов, легированных эрбием, в интенсивных оптических и радиационных полях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

У04600161

На правах рукописи

Криворотова Виктория Викторовна

ВОЗБУЖДЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ ЭРБИЕМ, В ИНТЕСИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ И РАДИАЦИОННЫХ

ПОЛЯХ

01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск 2010

1 ЛПР 2010

004600161

Работа выполнена в Иркутском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Барышников Валентин Иванович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Раджабов Евгений Александрович,

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Томский политехнический

университет»

Защита состоится 28 апреля 2010 г. в 9.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.074.04 при Иркутском государственном университете по адресу: 664003, г.Иркутск, бульвар Гагарина, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета.

Автореферат разослан « ^ » марта 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук,

доктор физико-математических наук, Зилов Сергей Анатольевич

доцент

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Примесные ионы Ег* фторидных и оксидных кристаллов являются рабочими центрами лазеров инфракрасного (ИК) диапазона (2,9 мкм). В настоящее время активно разрабатываются малогабаритные твердотельные Ег-2,9 мкм-лазеры с полупроводниковой накачкой [1].

В рамках данного направления необходимость разработки лазеров в диапазоне 2-3 мкм обусловила интенсивные исследования вынужденного излучения кристаллов на основе сложных фторидов и оксидов с высокой концентрацией примеси Ег [2]. При оптической накачке таких сред, наряду с ИК-излуче-нием, наблюдаются зеленые и красные линии люминесценции [3, 4]. Значительный интерес в исследованиях представляет, как один из эффективных, кристалл фторида бария иттрия с редкоземельной примесью эрбия.

К настоящему времени существует большое количество работ по исследованию редкоземельных примесей сложных оксидов [6, 7]. Меньшее число работ посвящено сложным фторидам. Кристаллы ВаУ2Р8 с различным содержанием редкоземельных примесей достаточно подробно исследовались авторами работ [4, 16].

Вместе с тем, ряд важнейших вопросов относительно процессов возбуждения антистоксовой люминесценции в рассматриваемых кристаллах остается нерешенным. Так, анализ литературных данных показывает, что возбуждение ионов эрбия происходит по кооперативному механизму [6, 7]. Однако данные исследования нельзя считать завершенными, поскольку отсутствуют в достаточной мере экспериментальные и теоретические доказательства перечисленных механизмов лазерного возбуждения ионов

Остается открытым вопрос о причине высокой эффективности возбуждения ИК и видимого излучения примесных ионов эрбия в сложных фторидах и оксидах при мощном импульсном радиационном воздействии. Так в работе [8] исследовалась природа рентгенолюминесценции редкоземельных примесей в оксидах. Однако механизмы, происходящие в кристаллах при рентгеновском возбуждении, не могут быть раскрыты в полной мере вследствие малой плот-

ности мощности данного типа возбуждения. Поэтому для достоверного выявления процессов возбуждения люминесценции примесных ионов Ег3+ в кристаллах сложных фторидов и оксидов, представляет интерес использование сильноточных наносекундных электронных пучков, когда высокая концентрация наведенных электронно-дырочных пар позволяет, независимо от конкурирующих каналов, выявить механизмы возбуждения всех примесных центров, входящих в кристаллическую структуру. Такие исследования для изучения процессов возбуждения редкоземельных ионов Ег3к не проводились.

Кроме того, при исследовании оксидов и фторидов авторами [9] впервые обнаружена широкополосная малоинерционная катодолюминесценция собственного вещества при субнаносекундном сильноточном электронном облучении. В литературе отсутствуют какие-либо данные об исследованиях широкополосной малоинерционной катодолюминесценции в кристаллах фторида бария иттрия.

Таким образом, исследование кристаллов сложных фторидов и оксидов с высокой концентрацией примеси Ег при интенсивном наносекундном электронном возбуяодении также актуальны не только в прикладном плане, но и в необходимости выявления механизмов передачи высоких плотностей энергии дефектам легирующей примеси Ег и ионам собственного вещества.

В связи с актуальностью представленных выше проблем была поставлена задача: изучить эффективные процессы передачи энергии дефектам редкоземельной легирующей примеси эрбия и ионам собственного вещества сложных фторидов и оксидов под действием мощных наносекундных электронных пучков, ИК-лазернош излучения и световых некогерентных импульсов, с целью определения механизмов возбуждения катодолюминесценции (КЛ) ионов собственного кристаллического вещества и примесных дефектов эрбия, а также механизмов нелинейного лазерного возбуждения ионов эрбия, ответственных за ИК-люминесценцию с сопутствующим антистоксовьм излучением.

Научная новизна работы отражена в следующих положениях, выносимых на защиту:

1. В сложных фторидах и оксидах, легированных примесью Ег3+, при лазерном инфракрасном возбуждении линии излучения на 2,9 мкм происходят по двухступенчатому механизму переходы электронов А1цг2 —► —► 2Нт и 4/15д —> 4/ц/2 —*■ , ответственные за возбуждение сопутствующих зеленых и красных линий антистоксовой люминесценции.

2. В кристаллах Ег:ВаУ2Р8, ЕпУзА^О^, Ег:УАЮ3, Ег:У1лР4 облучаемых мощными электронными пучками, возбуждение линий катодолюминес-ценции происходит в результате последовательного захвата дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости примесными ионами Ег3+. При этом аномально высокий выход КЛ Ег34" в видимом и ИК диапазонах спектра обусловлен эффективным взаимодействием горячих носителей заряда с примесными дефектами Ег34", в окрестности которых имеет место нарушение регулярности кристаллического поля.

3. При электронной бомбардировке кристаллов ВаУ2Р8, независящая от примесного состава и температуры, широкополосная малоинерционная катодо-люминесценция в области 300 - 700 нм обусловлена излучательными переходами электронов в 2/>-валентной зоне при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора.

Практическая значимость работы.

На основе проведенных исследований разработан кристаллический (ЕпВаУгРв) с лазерной диодной накачкой импульсный суперлюминесцентный ИК излучатель (2,9 мкм) с сопутствующим свечением в зеленой области спектра для контроля и настройки инфракрасных диагностических систем. Полученные результаты используются в разработке эффективных субнаносекундных кристаллических широкополосных электронно-оптических В а У2Р8-излу ч ателей и детекторов рентгеновского изображения для систем быстродействующей микродозовой рентгеновской диагностики.

Апробация работы и публикации.

Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: X Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике (Иркутск, 2006); XIII Feovilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions (Irkutsk, 2007); XI Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике (Иркутск, 2008); Межвузовская научно-практическая конференция «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2009); Научно-техническая конференция молодых ученых «Люминесцентные процессы в конденсированных средах» (Харьков, 2009); XXIV съезд по спектроскопии (Москва, 2010). Результаты исследований изложены в 10 публикациях и использованы в заявке на изобретение.

Личный вклад соискателя. Интерпретация и формулировка результатов теоретических и экспериментальных исследований и соответствующих защищаемых положений в существенной мере сделаны лично соискателем.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 105 страницах, включая 77 страниц машинописного текста, иллюстрирована 57 рисунками и 6 таблицами, состоит их введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 126 наименований.

Краткое содержание диссертации

Введение отражает актуальность, новизну, практическую значимость работы и ее основные цели и задачи.

В первой главе представлены характеристики исследуемых кристаллов. Приведены методы исследования и оригинальные фрагменты техники эксперимента.

Вторая глава посвящена исследованию механизмов возбуждения антистоксовой люминесценции примесных ионов эрбия в сложных фторидах и оксидах. Анализ литературных данных указывает на то, что возбуждение лю-

минесценции примесных ионов Ег3+ в кристаллах сложных фторидов и оксидов, происходит по кооперативному механизму [6, 7].

В результате эксперимента обнаружено, что при лазерном (7.возб = 780 нм) возбуждении кристаллов Er:Y3Al50i2, Er:YA103, Er:BaY2F8, Er:YLiF4 содержащих 0,05 - 0,5 вес. % Er3"1" наблюдается ИК-излучение (2,9 мкм) и интенсивные линии антистоксовой люминесценции (550, 560, 670 и 700 нм). Данный результат не согласуется с кооперативным механизмом из-за высокой эффективности возбуждения антистоксовой фотолюминесценции (ФЛ) Ег3* при низкой концентрации примеси эрбия. Далее проведены прямые эксперименты, в которых установлено, что для каждого кристалла при одинаковой поглощенной мощности, как лазерного, так и селективного лампового воздействия, регистрируется примерно одинаковый уровень интенсивности ФЛ линии на 2,9 мкм. Это означает, что при ИК-ламповом облучении указанных кристаллов достигается практически одинаковая концентрация возбужденных ионов эрбия

на уровне 41д/2 или 41ц/2, что и при лазерном воздействии (соответственно ^озб= 780 нм, Хвозб= 970 нм). Однако при этом зеленые и красные линии ФЛ не регистрируются при ИК-ламповом облучении указанных кристаллов. Таким образом, полученные результаты отвергают кооперативный механизм возбуждения антистоксовой ФЛЕг*.

Анализ полученных результатов позволяет считать, что в основе механизма лазерного возбуждения линий антистоксовой ФЛЕг* лежит закономерность, связанная с особенностями взаимодействия мощного лампового и лазерного излучения с исследуемыми кристаллами. Действительно, к примеру, при одинаковой мощности ~ 1 Вт в области 780 нм излучение полупроводникового лазера имеет спектральную ширину ~ 2 нм, а ламповое ~ 20 нм. Во-вторых, сформированный микротелескопом, диаметр лазерного пучка в области гауссовой перетяжки достигает ~ 30 мкм, а максимально достижимый диаметр оптического пучка мощной (150 Вт) галогенной лампы составляет 3 мм. Таким образом, спектральная плотность мощности лазерного пучка достигает 0,25 МВт/см2-нм, а лампового пучка соответствует ~ 0,6 Вт/см2-нм. Как видно,

спектральная интенсивность лазерного облучения исследуемых кристаллов на пять порядков превосходит спектральную плотность мощности такого лампового возбуждения. Подобные свойства лазерной накачки кристаллов сопровождаются нелинейными механизмами возбуждения ФЛ [12, 13] и в [13] предложено, что возбуждение кристаллов ламповым излучением - это «мягкий» тип накачки, а лазерным - «жесткий». Таким образом, можно считать, что лазерное инфракрасное возбуждение зеленых и красных линий люминесценции Ег34" в кристаллах ЕпУзАЬОп, ЕгУАЮз, Ег:ВаУ2Р8, Ег:У1лР4 связано с нелинейным механизмом по интенсивности возбуждения примесных ионов.

С целью подтверждения данного вывода были проведены дополнительные эксперименты по измерению эффективности возбуждения линий антистоксовой люминесценции Ег34" кристаллов ЕпВаУгРв в зависимости от плотности мощности лазерного = 970 нм) возбуждения. Диаметр лазерного пучка на исследуемом кристалле регулировался в интервале от 30 мкм до 1 мм путем увеличения дистанции от гауссовой перетяжки собирающей линзы. При этом интенсивность лазерного излучения соответственно варьировалась в диапазоне 2-102- 2,5-105 Вт/см2, а регистрирующая система фиксировала ФЛ линии Ег34 при 550 нм со всей излучаемой площади кристалла. Таким образом, была зарегистрирована квадратичная зависимость эффективности возбуждения линии антистоксовой ФЛ Ег3* кристаллов Ег:ВаУ2Р8 в зависимости от плотности мощности лазерного (Козб = 970 нм) возбуждения. Этот результат однозначно подтверждает двухступенчатый механизм возбуждения линий антистоксовой люминесценции Ег3"1".

В этом же кристалле Ег:ВаУ2Р8, были проведены измерения зависимости выхода ИК-линии 2,9 мкм от интенсивности лазерного облучения. Обнаружено, что данная зависимость имеет линейный характер. Отсюда, возбуждение ИК-линии ФЛЕг* на 2,9 мкм происходит по однофотонному механизму.

В соответствии с результатами экспериментов механизм лазерного возбуждения антистоксовой и ИК люминесценции Ег3* в кристаллах Ег:ВаУ2Р8 можно представить электроны-ми переходами в системе энергетических уровней ионов Ег3"1" (рис.1).

ЕЮ',

0,56

0,7 0,18

0,55

2.9

_L

U Ли

£

0,55

0,67

0,97

0,67

0,97

В исследованных кристаллах концентрация Ег3* варьировалась в диапазоне 0,05 -0,5 вес. %. В образцах, легированных 0,5 вес. % Ег3+, начинает проявляться концентрационное тушение, а кооперативное возбуждение эрбия практически не наблюдается. Поэтому при высоких концентрациях Ег3+ > 5 вес. %, когда кооперативный механизм вносит вклад в возбуждение Ег^, эффективность ФЛ Ег34" будет значительно ниже

Рис. 1. Схема лазерного (а - 780 ни, б - 970 вследствие концентрационного

нм) возбуждения люминесценции в кри- тушения люминесценции Ег3\ В

сталлах ErrBaYjbg. Цифры на стрелках в

мкм. кристаллах Er:BaY2F8, содержа-

щих 0,5 вес. % Ег3+, при 300 К ФЛ линии на 560 нм затухают с х = 22 мкс и при 0,05 вес. % Ег3+ - т = 30 мкс.

Таким образом, установлено, что при лазерном облучении фторидных и оксидных кристаллов, легированных примесью Ег3+, возбуждение ИК свечения (2,9 мкм) происходит по однофотонному механизму, а сопутствующие линии антистоксовой люминесценции в видимом диапазоне спектра эффективно возбуждаются в результате двухступенчатого поглощения фотонов оптической накачки (рис. 1).

В третьей главе представлен обзор литературы по радиационным механизмам возбуждения примесных ионов в кристаллических структурах. Приведены результаты спектрально-кинетических исследований кристаллов сложных фторидов и оксидов с примесью Er3t при возбуждении сильноточными наносе-кундными электронными пучками.

В рамках исследования особенностей механизма возбуждения примесных ионов в оксидных и фторидных кристаллах (ЕпУзА^Оп, ЕгУАЮз, Ег:ВаУ2Р8), проведено измерение выхода катодолюминесценции ц Ег34. Оказалось, что выход КЛ Ег34 (~ 3 %) на два порядка превышает ожидаемую величину по концентрации примеси (0,05 вес. %).

Для выявления механизма возбуждения катодолюминесценции примеси Ег3+ в исследуемых кристаллах, измерена зависимость выхода КЛ и ФЛ ионов эрбия от температуры в интервале от 78 до 300 К. Оказалось, что при электронном и оптическом (внутрицентровом) возбуждении примесных ионов Ег3+ данные зависимости совпадают. Оптическое возбуждение легирующей примеси Ег3+ в указанных кристаллах производилось селективно в полосы поглощения Ег34 излучением микросекундной (1 мкс) мощной ксеноновой лампы ИСШ-400. С учетом классических температурных зависимостей выхода свободных и авто-локализованных экситонов [11] полученный результат однозначно отвергает экситонный механизм возбуждения ионов эрбия и показывает, что возбуждение КЛ Ег3+ в кристаллах Ег:УзА150]2, Ег:УА103, Ег:ВаУ2Р8 связано с захватом ионами Ег34" наведенных электронным пучком горячих носителей зарядов. Таким образом, механизм возбуждения ионов

Ег34 в кристаллах при импульсном электронном облучении обусловлен последовательным захватом ионами Ег3+ дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости по реакции:

Ег3++ И — Ег4+ + е (Ег3^) * Ег3++ 1п>ЕГ (1)

Для подтверждения (1) исследована кинетика катодолюминесценции кристаллов Ег:ВаУ2р8. Время затухания начального наиболее интенсивного экспоненциального участка совпадает с экспоненциальным затуханием ФЛ Ег34 при селективном (внутрицентрововом) облучении кристаллов Ег:ВаУ2Р8 импульсами мощной ксеноновой лампы. Это не противоречит тому, что излучательные электронные переходы в ионах Ег34 происходят в результате последовательного захвата ионами эрбия горячих дырок и электронов. Временные компоненты более протяженных, не экспоненциальных "хвостов", по-видимому, обусловле-

10

ны локализацией на Ег3+ электронов зоны проводимости, "медленно" высвобождающихся из мелких ловушек. В кристаллах Ег:ВаУ2р8 (0,05 вес. % Ег3+) время затухания интенсивности линии катодолюминесценции Ег3+ при 550

нм составляет 45 мкс, при 560 нм - 22 мкс (Т = 300 К).

В кристаллах Ег:ВаУ2р8 исследован процесс разгорания катодолюминесценции примесных ионов. К примеру, из рис. 2 видно, что разгорание катодолюминесценции Ег3"1" линий на 560 нм при 300 К состоит из двух временных компонентов: < 10 не и 300 не. По временной компоненте (< 10 не) в кинетике разгорания КЛ на 560 нм и в соответствии со схемой возбужденных энергетических уровней Ег3+ (рис.1) очевидно, что заселение электронами уровня 2Н9/2, происходит за время < 10 не в результате последовательного захвата горячих дырок и электронов эрбием по реакции (1).

Аномально высокий выход (г| - 3 %) КЛ примеси Ег сложных оксидов и фторидов по отношению к концентрации Ег (в Ег:ВаУ2р8 0,05 вес.% Ег) в соответствии с формулой о"а/<7 = г]{Ы-Ыа)1Ыа [15] показывает что, значение аа (сечение взаимодействия горячих дырок и электронов с примесными ионами), превышает а (сечение взаимодействия горячих дырок и электронов с ионами собственного вещества), более чем на два порядка. В этом случае в указанных кристаллах горячие электроны эффективно передают энергию (IV*) примесным дефектам Ег, находящихся в узлах регулярной решетки. Это возможно если функция средней скорости электронов становится четной [15]: = УР(1У0 - то есть нарушается принцип Блоха. Это означает, что в окрестности примесных дефектов Ег потенциал £/*, как функция от (г+а) нерегулярен: и (г) ф[/*(г + а). Для подтверждения рассмотрена электронная структура

Рис. 2. Осцилпограмма разгорания импульса КЛ Ег на длине волны 560 нм. Измерено при 300 К.

ионов эрбия и собственного вещества. Известно, что ион Ег3+ встраивается в структуру BaY2F8 на место иттрия (Er3+(5/7S) замещает Y3+ ([4рб)) [5]. При этом в матрице кристалла BaY2F8 происходит нарушение регулярной структуры монокристалла.

Таким образом, аномально высокий выход КЛ Ег+3 (г/ ~ 3 %) в видимом и ИК диапазонах спектра при электронном облучении кристаллов Er:BaY2F8, Er:YA103, Er:YLiF4, Ег: Y3A150i2 обусловлен эффективным взаимодействием горячих носителей заряда с примесными дефектами Ег+3, в окрестности которых имеет место нарушение регулярного внутрикристаллического поля.

В кристаллах Er:BaY2F8 (0,5 вес. % Ег3+) при измерении (1Ш) линии Ег3+ на 560 нм при плотности тока 1 нс-пучка электронов j > 0,5 кА/см2 обнаружено резкое изменение кинетиче-

ттт>-че* s i — 11 и i in вм

ских параметров КЛ (рис. 3).

Микросекундный (2 мкс) всплеск КЛ линии Ег3+ при 560 нм ? ■ - ДОНВИК Л (рис. 3), который появляется при Я плотности тока j > 0,5 кА/см2 спус-' 1 | | тя 500 не после начала импульса

..... ' "" ' электронного облучения объясняет-

_ ...... ,—.__......... ,„ , ся явлением суперкатодолю-

«'- - - d All

. i минесценции (вынужденного излу-

чения - усиление света люминесценции за один проход) Вынужден-к " ' И Щ ное излучение возникает при дос-

^ ' «J j ' : -М-", тижении инверсной населенности с

* ; л-"''' г превышением порогового значения

концентрации возбужденных ионов.

Рис. 3. Осциллограммы импульса KJI Расчет показал, что в кристаллах Ег: ВаУ'гГ» на длине волны 560 нм при 300

К. Параметры электронного пучка 250 Er:BaY2F8 значение пороговой кон-

кэВ, 1 „с: а -1,0 кА/см2; б - 0,05 кАУсм1 цеНтРации возбужденных ионов Ег3+

равно 8-1017 см 3. В эксперименте при плотности тока наносекундного пучка электронов в кристаллах Ег:ВаУ2Р8 (0,5 вес. % Ег3") ) > 0,5 кА/см концентрация возбужденный ионов (Ег34)* достигает ~5-1018см~3.

В четвертой главе на основе анализа литературных данных и экспериментальных исследований раскрыты механизмы возбуждения широкополосной катодолюминесценции (ШКЛ), обнаруженной в кристаллах Ег:ВаУ2Р8 и ВаУ2Р8 При возбуждении сильноточными электронными пучками (10 - 250 кэВ; 0,5 - 2,0 кА/см2; 1 не) номинально чистых кристаллов фторида бария иттрия обнаружена малоинерционная (г < 5 не) широкополосная (300 - 700 нм) стабильная при 78 - 900 К катодолюминесценция. В кристаллах Ег.ВаУгРв при 700 К также обнаружена идентичная по спектру интенсивная широкополосная катодолюминесценция. При этом линии КЛ Ег3+ на 550 и 560 нм, обусловленные свечением примесных ионов эрбия, практически потушены. В данных кристаллах независящий от температуры (78 - 900 К) выход ШКЛ ~ 0,1 % сопоставим с известной эффективностью ШКЛ собственного вещества сапфира

[9]. Таким образом, в номинально чистых и с примесью Ег3+ кристаллах ВаУ2Р8 ШКЛ обусловлена излучением собственного вещества.

Из рис. 4 (кр. 1 и 2) видно, что спектр ШКЛ кристалла ВаУ2Р8 состоит из двух полос КЛ: 360 и 570 нм. Для уточнения проведены измерения коротко-живущего поглощения кристаллов ВаУ2Р8 при наносекундном

Рис. 4. Спектры КЛ (1,2) и короткоживущего сш1ыют0чн0м электронном об-поглощения (3) кристалла ВаУ'гГв, возбуждаемого наносекунднымн сильноточными лучении. В ходе электронной пучками электронов (1 - 250 кэВ, 2-10 кэВ)

при 300 К бомбардировки кристалла ВаУ2Р8

при 300 К обнаружена полоса короткоживущеш поглощения со временем жизни 300 не и максимумом на 530 нм (рис. 4, кр. 3). Данная полоса короткоживу-щего поглощения совпадает со спектральным провалом в спектре ШКЛ исследуемого кристалла. Это означает, что «провал», образованный в спектре ШКЛ (460 - 570 нм) кристалла ВаУ2Р8 обусловлен короткоживущим поглощением, наведенным в данной спектральной области электронным облучением. Следовательно, спектр ШКЛ кристалла ВаУ2р8, связанный с собственным излучением кристаллического вещества, имеет одну полосу с максимумом при 360 нм.

Известно [9, 10], что в оксидах широкополосная катодолюминесценция обусловлена излучательными электронными переходами в 2/7-валентной зоне кристалла при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов кислорода О2'. ШКЛ в кристаллах ВаУ2Р8, так же как и в оксидах, обладает следующими особенностями: малоинерционностью (т < 5 не), широким спектром (370 - 700 нм), выходом КЛ около 10~3 и высокой температурной стабильностью (78 - 900 К). На основании этого можно предположить, что как и в оксидах, излучательные малоинерционные переходы в кристаллах ВаУ2Р8 происходят в 2р-валентной зоне кристалла при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора.

Энергия электрона в пучке - это его кинетическая энергия, связанная со скоростью электрона и импульсом. Эти параметры влетающего в кристалл электрона, определяют ударный процесс взаимодействия. В результате электронного удара смещенный ион фтора оказывается в локальном кристаллическом возмущающем поле. Вследствие этого происходит расщепление 2р-валентной зоны Р~. Напряженность поля (£) в окрестности смещенного иона Р~ с учетом эффективного заряда Р~ при его ударном смещении, связана с пороговой энергией образования стабильных анионных вакансий \Уео и энергией электронов в пучке IVе следующей зависимостью [14]:

(бе)3

т„

,1Уе<1¥ео, (2)

где бе - эффективный заряд иона фтора, те - масса электрона, т,- масса иона

F", ca - диэлектрическая постоянная, е- диэлектрическая проницаемость среды, We0 - пороговая энергия образования стабильных дефектов

Таким образом, величина напряженность поля (Е) в окрестности смещенного иона F~ при энергии электронов < Weo = 30 кэВ зависит главным образом от массы ионов составляющих кристалл BaY2F8. Для уточнения механизма возбуждения ШКЛ в BaY2F8 была измерена зависимость уширения КЛ от энергии электронов возбуждающего пучка в кристаллах BaY2F8 и А1203 (рис. 5). Обнаружено, что в этих кристаллах при увеличении энергии электронов в пучке до 30 кэВ уширение КЛ практически совпадает. Атомный вес бария - 137 и иттрия - 89 значительно больше, чем у кислорода. И если при электронной бомбардировке (IFe = 30 кэВ) кристаллов BaY2F8 за ШКЛ были бы ответственны переходы электронов, связанные с ионами Ва или Y, то в соответствии с (2) уширение ШКЛ практически не должно наблюдаться. Это предположение явно противоречит экспериментальным результатам (рис. 5). Напротив, атомный вес кислорода 16 незначительно отличается от атомного веса фтора - 19. Поэтому по условию (2) уширение ШКЛ в А120з и BaY2Fg должно быть близкими по величине и в эксперименте уширение спектра ШКЛ BaY2F8 практически совпадает с уширением ШКЛ кристаллов А1203 и составляет ДА, = 100 нм (рис. 5). Отсюда за ШКЛ в кристаллах BaY2F8 ответственны переходы электронов в 2/ьвалентной зоне ионов F~.

Таким образом, в ходе сильноточного наносекундного электронного возбуждения кристаллов BaY2F8, стабильная при 78 - 900 К малоинерционная (< 5 не) ШКЛ в области 300 - 700 нм обусловлена излучательными электронными переходами в 2/7-валентной зоне при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора.

Рис. 5. Зависимость уширения полосы 2р-валентнон КЛ кристаллов ВаУгКя (1) и А12СЬ (2) от энергии электронов возбуждающего пучка. Измерено при 300 К.

На основе установленной природы и механизма возбуждения малоинерционной независящей от температуры широкополосной катодолюми-несценции на рис. 6 представлена схема энергетических зон и электронных переходов, ответственных за ШКЛ кристалла ВаУ2Р8. Как видно из рис. 6, при воздействии ионизирующего излучения на кристаллы БаУ^в, электроны из 2/|-валентной зоны Р~ и более глубоких уровней ионов забрасываются в зону проводимости, создавая горячие электроны и дырки. В результате излу-чательных электронных переходов в валентной зоне, сформированной 2^-состоянием ионов Р~, происходит наблюдаемое широкополосное свечение (рис. 4). При облучении кристаллов ВаУ2р8 электронами с энергией > 10 кэВ, за счет ударного смещения, ионы фтора окажутся в локальных кристаллических полях возмущения. При этом происходит расщепление 2/?-валентной зоны ионов фтора и как следствие, наблюдается уширение спектров ШКЛ (рис. 5).

В заключении подведены итоги работы и представлены основные научные выводы, вытекающие из совокупности выполненных исследований.

Основные результаты работы

1. Установлено, что в сложных фторидах и оксидах, легированных примесью при лазерном инфракрасном возбуждении линии излучения на 2,9 мкм происходят по двухступенчатому механизму переходы электронов 5/2 —► %/2 —► 2Нд/2 и А1\5/2 —»• 41\т —►А17тп, ответственные за возбуждение сопутствующих зеленых и красных линий антистоксовой люминесценции.

Зона проводимости

Запрещенная зона

0 1,01 н.СЛ.

©

Валентная ' зона (2рР)

Остовная зона (5рВа2+)

(1в или 2б Б")

Рис. 6. Структурная схема энергетических зон кристалла ВаУгГв и электронных переходов.

2. Установлено, что возбуждение ионов Ег34 в кристаллах Ег:ВаУ2р8 при импульсном электронном облучении обусловлено последовательным захватом дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости примесными ионами Ег34" по реакции: Ег3++ А — Ег4+ + е -» (Ег3+) * -»Ег3++ ЬЕг3+.

3. Показано, выход катодолюминесценции Ег+3 в оксидных и фторидных кристаллах в видимом и ИК диапазонах спектра на два порядка превышает ожидаемую величину по концентрации примеси Ег+3 (0,05 вес. %).

4. Установлено, что аномально высокий выход катодолюминесценции Ег+3 в видимом и ИК диапазонах спектра при облучении кристаллов Ег:ВаУ2Р8, Ег.УАЮз, Ег:УзА15012, Ег:УЪ^4 обусловлен эффективным взаимодействием горячих носителей заряда с примесными дефектами вследствие нарушения регулярности кристаллического поля в окрестности примесных дефектов Ег+3.

5. Предложена схема излучательных электронных переходов в ионах Ег+3 при наносекундном электронном облучении кристаллов Ег:ВаУ2Р8.

6. В кристаллах Ег:ВаУ2Р8 при плотности тока электронной накачки у > 0,5 кА/см2 достигнут режим суперкатодолюминесценции Ег3+ линии на 560 нм.

7. Установлено, что независящая от примесного состава и температуры малоинерционная (г < 5 не) широкополосная (300 - 700 нм) катодолюминес-ценция кристаллов ВаУ2р8 обусловлена свечением собственного вещества.

8. При электронном облучении кристаллов ВаУ2Р8 в области 460 - 570 нм обнаружено наведенное поглощение со временем жизни 300 не при 300 К.

9. Установлено, что ШКЛ кристаллов ВаУ2Р8 в спектральной области 300 - 700 нм ответственны излучательные переходы в 2р-валентной зоне Р~ при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора в ходе сильноточного наносекундного электронного удара.

Работы, опубликованные по теме диссертации

[1] Барышников В.И., Илларионов А.И., Криворотова В.В. Возбуждение люминесценции кристаллов с примесью Ег34 // Тезисы X Межд. школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. - 2006, Иркутск. С.20-21.

[2] Барышников В.И., Криворотова В.В. Возбуждение фотолюминесценции в оксидных и фторидных кристаллах легированных ионами Ег. // ФТТ,

2008. Т.50, № 9. С.1600-1602.

[3] Барышников В.И., Криворотова В.В., Воропаев Е.В. Возбуждение на-носекувдными электронными пучками кристаллов, легированных эрбием // Известия ВУЗов. Физика, 2009. Т.52, № 12/3. С. 53-56.

[4] Baryshnikov V.I., Krivorotova V.V. Excitation of Ег34 luminescence in oxide and fluoride crystals // XIII Feovilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions. - 2007, Irkutsk. P. 9.

[5] Барышников В.И., Криворотова В.В. Импульсная катодолюминесцен-ция кристаллов с примесью Ег34 // Тезисы XI Межд. школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. -2008, Иркутск. С. 18-19.

[6] Барышников В.И., Криворотова В.В. Контроль болометрических систем диагностики инфракрасным импульсным излучением кристаллов Er:BaY2F8 // Сборник трудов межвузовской научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона». - 2009, Иркутск. С. 269-272.

[7] Барышников В.И., Криворотова В.В. Малоинерционные широкополосные оптоэлектронные излучатели и преобразователи на основе кристаллов BaY2F8 // Сборник трудов межвузовской научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона». - 2009. Иркутск. С. 272275.

[8] Барышников В.И., Криворотова В.В. Широкополосная катодолюми-несценция кристаллов Ег:ВаУгР8 Н Тезисы научно-технической конференции молодых ученых «Люминесцентные процессы в конденсированных средах». -

2009. Харьков, Украина. Р. 18.

[9] Барышников В.И., Криворотова В.В., Воропаев Е.В. Малоинерционное излучение сложных фторидов в интенсивных радиационных полях // Тезисы XXIV съезда по спектроскопии. - 2010. Москва. С. 147.

[10] Барышников В.И., Илларионов А.И., Криворотова В.В. Способ тестирования инфракрасных болометрических систем. Заявка на патент на изобретение РФ № 2009148838 от 28.12.2009 г.

Список цитируемой литературы

[1] Кравцов Н.В. Основные тенденции развития твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой //Квантовая электроника, 2001. Т.31, №8. С. 661— 677.

[2] Brauch U., Huber G., Karsewsky М., Sievven С., Voss A. Multiwatt diode-pumped Yb:YAG thin disk laser continuously tunable between 1018 and 1053 nm // Optics Letts, 1995. T.20. C. 713-715.

[3] Каминский А.А. Лазерные кристаллы. Наука, 1975. 256 с.

[4] Pollnau М., Luthy W., Weber H.P., Kramer K., Guder H.U, McFarlane R.A. Excited-state absorption in Er:BaY2F8 and Cs3Er2Br9 and comparison with Er:LiYF4. //Appl. Phys, 1996. В 62. P. 339-344.

[5] Kaczmarek S.M., Leniec G., Typek J., Boulon G., Bensalah A. Optical and EPR properties of BaY2F8 single crystals doped with Yb. // The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter. Lyon, France, 2008.

[6] Овсянкин B.B., Феофилов П.П. ЖЭТФ (письма), 1966. Т.4. С. 317-318.

[7] Сигачев В.Б., Дорошенко М.Е., Басиев Т.Т., Лутц Г.Б., Чаи Б. Сенсибилизация люминесценции ионов Ег3+ и Но3+ ионами Сг4+ в кристалле Y2Si05. // Квантовая электроника, 1995. Т.22, №1. С. 33-36.

[8] Кулагин Н.А., Дойчилович Я. Структурные и радиационные центры окраски и диэлектрические свойства примесных кристаллов алюмоиттриевого граната // ФТТ, 2007. Т.49, №6. С. 234-241.

[9] Барышников В.И., Щепина Л.И., Колесникова Т.А., Мартынович Е.Ф. Широкополосное малоинерционное свечение оксидных монокристаллов, возбуждаемое мощными пучками электронов//ФТТ, 1990. Т. 32, №6. С. 1888.

[10] Барышников В.И., Колесникова Т.А., Дорохов C.B. Взаимодействие мощного рентгеновского излучения с кристаллами сапфира и материалами на основе кварца // ФТТ, 1997. Т.39, №2. С. 286-289.

[11] Алукер Э.Д., Лусис Д.Ю., Чернов С.А. Электронные возбуждения и радиолюминесценция щелочно-галоидных кристаллов. Зинатне. Рига, 1979. 251 с.

[12] Барышников В.И., Колесникова Т.А. Перестраиваемый лазер видимого диапазона на основе кристаллов сапфира с центрами окраски // Квантовая электроника, 1996. Т.23, №9. С. 779-781.

[13] Барышников В.И., Дорохов C.B., Колесникова Т.А. Механизмы ионизации F2-nempoB в лазерных средах на основе кристаллов LiF // Оптика и спектроскопия, 2000. Т.89,№1. С.70-75.

[14] Барышников В.И., Колесникова Т.А. Фемтосекундные механизмы электронного возбуждения кристаллических материалов // ФТТ, 2005. Т.47, №10. С. 1776-1780.

[15] Барышников В.И., Колесникова Т.А. Возбуждение собственных дефектов в ионных кристаллах мощными оптическими и электронными пучками // ФТТ, 1998. Т.40, №6. С. 1030-1035.

[16] Каплянский A.A. Спектроскопия кристаллов. Л.: Наука, 1983. 232 с.

Благодарности

Автору особенно приятно выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю и учителю д.ф.-м.н., профессору Валентину Ивановичу Барышникову за постановку задачи диссертационной работы, всестороннюю помощь в организации и проведении исследований, за внимание и требовательность при оценке и интерпретации полученных результатов.

Автор признателен заведующему лабораторией люминесценции кристаллов и физики лазерных сред НИИПФ ИГУ д.ф.-м.н., профессору

20

Е.Ф. Мартыновичу за полезные советы и замечания на этапе обсуждения диссертационной работы и благодарен сотрудникам лаборатории люминесценции кристаллов и физики лазерных сред НИИПФ ИГУ к.ф.-м.н. Т.А. Колесниковой и В.Ю. Чиркову за помощь в организации экспериментов.

Подписано в печать 17.03.2010. Бумага офисная белая. Печать Xerox. Тираж 100 экз. Заказ № 132662.

Отпечатано в ООО «Оперативная типография Вектор» 664025, г.Иркутск, ул. Степана Разина д.6, офис 106, т.: (3952) 33-63-26,25-80-09 e-mail: dc@siline.ru

Введение

Глава I. Объекты, методы и техника исследований

1.1 Структура перовскита УАЮ3.

1.2 Структура граната У3А15012.

1.3 Структура двойного фторида бария-иттрия ВаУ2Р8 и тетраф-торида лития-иттрия У1лР4.

1.4 Методы исследования кристаллов сложных фторидов и оксидов.

1.4.1 Установка для исследования спектральных характеристик при лазерном и ламповом возбуждении.

1.4.2 Установка для измерения спектральных и кинетических характеристик катодо- и рентгено- и фотолюминесценции

Глава II. Механизмы возбуждения антистоксовой фотолюминесценции Ег в кристаллах Ег:ВаУ2Г

2.1 Фотолюминесценция примесных ионов Ег во фторидных и оксидных кристаллах (обзор литературы).

2.2 Антистоксовая люминесценция ионов Ег в кристаллах сложных фторидов и оксидов.

2.3 Особенности лазерного возбуждения примесных ионов Ег в сложных фторидах и оксидах.

2.4 Двухступенчатый механизм возбуждения антистоксовой люминесценции примесных ионов Ег3+ в оксидных и фторидных кристаллах.

2.5 Выводы.

Глава III. Механизмы возбуждения катодолюминесценции Ег3+ в кристаллах Ег:ВаУ2Г

3.1 Особенности электронного возбуждения катодолюминесценции фторидных и оксидных кристаллов с примесью эрбия (обзор литературы).

3.2 Механизм возбуждения катодолюминесценции кристаллов, легированных примесью эрбия.

3.3 Кинетика катодолюминесценции кристаллов Ег:ВаУ2р8.

3.4 Эффективность взаимодействия свободных электронов и дырок с ионами собственного вещества и примеси Ег.

3.5 Суперлюминесценция кристаллов Ег:ВаУ2Р8 при сильноточном наносекундном электронном возбуждении.

3.6 Выводы.

Глава IV. Механизмы возбуждения широкополосной катодолюминесценции в кристаллах ВаУ2Р

4.1 Особенности возбуждения широкополосной катодолюминесценции в оксидных и фторидных кристаллах (обзор литературы).

4.2 Широкополосная катодолюминесценция во фторидных кристаллах.

4.3 Особенности широкополосной катодолюминесценции в кристаллах ВаУ2Р8.

4.4 Уширение спектров и природа широкополосной катодолюминесценции во фторидных кристаллах.

4.5 Выводы.

Примесные ионы Ег3+ фторидных и оксидных кристаллов являются рабочими центрами лазеров инфракрасного (ИК) диапазона (2,9 мкм). В настоящее время активно разрабатываются малогабаритные твердотельные Ег-2,9 мкм-лазеры с полупроводниковой накачкой [1].

В рамках данного направления необходимость разработки лазеров в диапазоне 2-3 мкм обусловила интенсивные исследования вынужденного излучения кристаллов на основе сложных фторидов и оксидов с высокой концентрацией примеси Ег [2]. При оптической накачке таких сред, наряду с ИК излучением, наблюдаются зеленые и красные линии люминесценции [3, 4]. Значительный интерес в исследованиях представляет, как один из эффективных, кристалл фторида бария-иттрия с редкоземельной примесью эрбия.

К настоящему времени существует большое количество работ по исследованию редкоземельных примесей сложных оксидов [3, 8, 15, 18, 22]. Меньшее число работ посвящено сложным фторидам. Кристаллы ВаУ2Р8 с различным содержанием редкоземельных примесей достаточно подробно исследовались авторами работ [5-10, 59].

Вместе с тем, ряд важнейших вопросов относительно процессов возбуждения антистоксовой люминесценции в рассматриваемых кристаллах остается нерешенным. Так, анализ литературных данных показывает, что возбуждение ионов эрбия происходит по кооперативному механизму (механизму Ферстера, сенсибилизационному процессу) [11-18]. Однако данные исследования нельзя считать завершенными, поскольку отсутствуют в достаточной мере экспериментальные и теоретические доказательства перечисленных механизмов лазерного возбуждения ионов Ег3+.

Остается открытым вопрос о причине высокой эффективности возбуждения ИК и видимого излучения примесных ионов эрбия в сложных фторидах и оксидах при мощном импульсном радиационном воздействии.

Так в работе [20] исследовалась природа рентенолюминесценции редкоземельных примесей в оксидах. Однако механизмы, происходящие в кристаллах при рентгеновском возбуждении, не могут быть раскрыты в полной мере вследствие малой плотности мощности данного типа возбуждения. Поэтому для достоверного выявления процессов возбуждения кристаллов, представляет интерес использование сильноточных наносекундных электронных пучков, когда высокая концентрация наведенных электронно-дырочных пар позволяет, независимо от конкурирующих каналов, выявить механизмы возбуждения всех примесных центров, входящих в кристаллическую структуру. Такие исследования для изучения процессов возбуждения редкоземельных ионов Ег3+ не проводились.

Кроме того, при исследовании оксидов и фторидов авторами работ [21-25] впервые обнаружена широкополосная малоинерционная катодолюминесценция собственного вещества при субнаносекундном сильноточном электронном облучении. В литературе отсутствуют какие-либо данные об исследованиях широкополосной малоинерционной катодолюминесценции в кристаллах фторида бария иттрия.

Таким образом, исследование кристаллов сложных фторидов и оксидов с высокой концентрацией примеси Ег при интенсивном наносекундном электронном возбуждении также актуальны не только в прикладном плане, но и в необходимости выявления механизмов передачи высоких плотностей энергии дефектам легирующей примеси Ег и ионам собственного вещества.

В связи с актуальностью представленных выше проблем была поставлена задача: изучить эффективные процессы передачи энергии дефектам редкоземельной легирующей примеси эрбия и ионам собственного вещества сложных фторидов и оксидов под действием мощных наносекундных электронных пучков, ИК-лазерного излучения и световых некогерентных импульсов, с целью определения механизмов возбуждения катодолюминесценции ионов собственного кристаллического вещества и примесных дефектов эрбия, а также механизмов нелинейного лазерного возбуждения ионов эрбия, ответственных за ИК-люминесценцию с сопутствующим антистоксовым излучением.

Научная новизна работы отражена в следующих положениях, выносимых на защиту:

1. В сложных фторидах и оксидах, легированных примесью Ег3+, при лазерном инфракрасном возбуждении линии излучения на 2,9 мкм происходят по двухступенчатому механизму переходы электронов 47|5/2 —> 4/9/2 —> 2#9/2 и 41\5и —► 4/ц/2 —> 4^7/2, ответственные за возбуждение сопутствующих зеленых и красных линий антистоксовой люминесценции.

2. В кристаллах Ег:ВаУ2Р8, Ег:У3А15012, Ег:УАЮ3, Ег:У1ЛР4 облучаемых мощными электронными пучками, возбуждение линий катодолюминесценции происходит в результате последовательного захвата дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости примесными ионами

О | Л I

Ег . При этом аномально высокий выход КЛ Ег в видимом и ИК диапазонах спектра обусловлен эффективным взаимодействием горячих

3+ носителей заряда с примесными дефектами Ег , в окрестности которых имеет место нарушение регулярности кристаллического поля

3. При электронной бомбардировке кристаллов ВаУ2Р8 независящая от примесного состава и температуры широкополосная малоинерционная катодолюминесценция в области 300 — 700 нм обусловлена излучательными переходами электронов в 2р-валентной зоне при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора.

Практическая значимость работы.

На основе проведенных исследований разработан кристаллический (Ег:ВаУ2Р8) с лазерной диодной накачкой импульсный суперлюминесцентный ИК излучатель (2,9 мкм) с сопутствующим свечением в зеленой области спектра для контроля и настройки инфракрасных диагностических систем. Полученные результаты используются в разработке эффективных субнаносекундных кристаллических широкополосных электронно-оптических BaY2F8-излучателей и детекторов рентгеновского изображения для систем быстродействующей микродозовой рентгеновской диагностики.

Апробация работы и публикации.

Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: X Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике (Иркутск, 2006); XIII Feovilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions (Irkutsk, 2007); XI Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике (Иркутск, 2008); Межвузовская научно-практическая конференция «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2009); Научно-техническая конференция молодых ученых «Люминесцентные процессы в конденсированных средах» (Харьков, 2009). XXIV съезд по спектроскопии (Москва, 2010). Результаты исследований изложены в 10 публикациях и использованы в заявке на изобретение.

Личный вклад соискателя. Интерпретация и формулировка результатов теоретических и экспериментальных исследований и соответствующих защищаемых положений в существенной мере сделаны лично соискателем.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 105 страницах, включая 77 страниц машинописного текста, иллюстрирована 57 рисунками и 6 таблицами, состоит их введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 126 наименований.

Введение отражает актуальность, новизну и практическую значимость работы и ее основные цели и задачи.

В первой главе представлены характеристики исследуемых объектов. Рассмотрены особенности каждого из рассматриваемых кристаллов. Кроме того, представлены методы исследования и фрагменты техники эксперимента.

Вторая глава посвящена исследованию механизмов возбуждения антистоксовой люминесценции примесных ионов эрбия в сложных фторидных и оксидных кристаллах. Приведены экспериментальные данные, на базе которых определен механизм возбуждения ИК-свечения и сопутствующих линий антистоксовой ФЛ в видимом диапазоне спектра.

В третьей главе представлен обзор литературы по радиационным механизмам возбуждения примесных ионов в кристаллических структурах. Приведены результаты спектрально-кинетических исследований кристаллов сложных фторидов и оксидов с примесью эрбия при возбуждении сильноточными электронными пучками. В результате теоретического и экспериментального анализа сделан вывод о том, что интенсивные линии катодолюминесценции Ег в видимой области спектра кристаллов Ег:ВаУ2Р8 обусловлены свечением редкоземельных ионов Ег3+ в результате последовательного захвата примесными ионами дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости. На основании детального исследования электронных структур примесных дефектов и собственного вещества сделан вывод, объясняющий аномально высокий выход катодолюминесценции

Ег+3 в видимом и ИК диапазонах спектра.

В четвертой главе приведен краткий обзор литературы по механизмам возбуждения широкополосной катодолюминесценции в оксидных и фторидных кристаллах при плотном электронном облучении. На основе полученных экспериментальных данных раскрыта природа полосы ШКЛ в области 300 — 700 нм.

В заключении представлены основные научные и практические выводы, полученные в данной работе.

4.5 Выводы

Установлено, что независящая от примесного состава и температуры широкополосная катодолюминесценция кристаллов Ег:ВаУ2Р8 обусловлена свечением собственного вещества.

В области 460 — 570 нм в кристалле ВаУ2Р8 обнаружено наведенное короткоживущее поглощение со временем жизни 300 не.

Установлено, что в ходе сильноточного наносекундного электронного удара за ШКЛ кристаллов ВаУ2Б8 в области 300 - 700 нм ответственны излучательные переходы в 2р-валентной зоне при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора.

Заключение

1. В результате экспериментальных исследований установлено, что в сложных фторидах и оксидах, легированных примесью Ег3+, при лазерном инфракрасном возбуждении линии излучения на 2,9 мкм происходят по двухступенчатому механизму переходы электронов 41\5/2 —» 4/9/2 —» 2НШ и А1\5и —> 4/ц/2 '^7/2, ответственные за возбуждение сопутствующих зеленых и красных линий антистоксовой люминесценции.

2. Установлено, что возбуждение ионов Ег3+ в кристаллах Ег:ВаУ2Р8 при импульсном электронном облучении обусловлено последовательным захватом дырок валентной зоны и электронов зоны проводимости примесными ионами Ег3+ по реакции:

Ег3++ к ->ЕГ4+ + е-> (Ег3+)* Ег3++ куЕ3\

3. Показано, выход катодолюминесценции Ег+3 в оксидных и фторидных кристаллах в видимом и ИК диапазонах спектра на два порядка превышает ожидаемую величину по концентрации примеси Ег+3 (0,05 вес. %).

4. Установлено, что аномально высокий выход катодолюминесценции Ег+3 в видимом и ИК диапазоне спектра при облучении кристаллов Ег:ВаУ2Р8, Ег:УАЮ3, Ег:УзА150]2, Er:УLiF4 обусловлен эффективным взаимодействием горячих носителей заряда с примесными дефектами вследствие нарушения регулярности внутрикристаллического поля в окрестности примесных дефектов Ег+3.

5. Предложена схема излучательных электронных переходов в ионах Ег+3 при наносекундном электронном облучении кристаллов Ег:ВаУ2Р8.

6. Достигнут режим суперкатодолюминесценции Ег3+ линии при 560 нм в кристаллах Ег:ВаУ2Р8.

7. Установлено, что независящая от примесного состава и температуры малоинерционная (г < 5 не) широкополосная (300 — 700 нм) катодолюминесценция кристаллов ВаУ2Г8 обусловлена свечением собственного вещества.

8. В области 460 - 570 нм обнаружено наведенное короткоживущее (300 не) поглощение.

9. Установлено, что ШКЛ кристаллов ВаУ2Р8 в спектральной области 300-700 нм ответственны излучательные переходы в 2/>валентной зоне Б" при ионизации и ударном смещении с регулярных позиций ионов фтора в ходе сильноточного наносекундного электронного удара.

1. Барышников В.И., Илларионов А.И., Криворотова В.В. Возбуждение34"люминесценции кристаллов с примесью Er // Тезисы X Международной школы—семинара по люминесценции и лазерной физике. — 2006, Иркутск. С. 20-21.

2. Шаскольская М.П. Кристаллография: учебник для втузов. М.: Высшая школа, 1976. 391с.

3. Александров К.С., Безносиков Б.В. Перовскитоподобные кристаллы (иерархия структур, многообразие физических свойств, возможности синтеза новых соединений). Новосибирск: Наука. Сиб.предприятие РАН, 1997. 216с.

4. Каминский A.A. Лазерные кристаллы. М.: Наука, 1975. 256с.

5. Смирнов Ю.М. Кристаллофизика: учеб. пособие. Калинин, гос.университет. Калинин, 1990. 56с.

6. Путилин Ю.М. Синтез минералов. М.: Недра, 1987. 256с.

7. Барышников В.И., Криворотова В.В. Возбуждение фотолюминесценции в оксидных и фторидных кристаллах легированных ионами Er // ФТТ, 2008. Т. 50, №9. С. 1600-1602.

8. Арсеньев П.А. Соединения редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов I-III групп. М.: Наука, 1983. 280с.

9. Вайнштейн Б.К. Современная кристаллография (в четырех томах). Том 1. Симметрия кристаллов. Методы структурной кристаллографии. М: Наука, 1979. 384с.

10. Вайнштейн Б.К., Фридкин В.М., Инденбом Б.К. Современная кристаллография (в четырех томах). Том 2. Структура кристаллов. М: Наука, 1979. 367с.

11. Чернов A.A., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. Современная кристаллография (в четырех томах). Том 3. Образование кристаллов. М: Наука, 1980. 411с.

12. Азаматов З.Т. Дефекты в материалах квантовой электроники. Ташкент: Фан, 1991. 260с.

13. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971. 400с.

14. Большаков А.Ф., Дмитриенко А.А. Внутреннее строение кристаллов. Учеб.пособие для студ.химических специальностей университета. Издательство Саратовского университета, 1990. 119с.

15. Овсянкин В.В., Феофилов П.П. Кооперативная сенсибилизация люминесценции в кристаллах, активированных редкоземельными ионами // Письма в ЖТФ, 1966. Т.4. С. 317-318.

16. Андреев А.А. Особенности сверхъяркой фотолюминесценции ионов Ег3+ в псевдоаморфных тонких пленках GaN // ФТТ, 2002. Т. 44, № 2. С. 239-245.

17. Braund A., Girard S., Doualan J.L., Thuau М., Moncorge R., Tkachuk A.M. Energy-transfer processes in Yb:Tm-doped KY3Fi0, LiF4 and BaY2F8 single crystals for laser operation at 1.5 and 2.3 \im // Physical review B, 2000. V. 61, № 8. P. 5280-5292.

18. Сигачев В.Б., Дорошенко M.E., Басиев T.T., Лутц Г.Б., Чаи Б. Сенсибилизация люминесценции ионов Ег3+ и Но ионами Сг4+ в кристалле Y2Si05 // Квантовая электроника, 1995. Т. 22, № 1. С. 33-36.

19. Овсянкин В.В. Опт. и спектр, 1970. Т. 28. С. 206-208.

20. Андронов А.А., Гришин И.А., Гурьев В.А., Ореховский В.В., СавкинО

21. А.П. Увеличение выхода люминесценции ионов Ег на X = 1.54 мкм в стекле ZBLAN с дополнительным легированием Еи3+ и ТЬ3+ при накачке в области X = 0.975 мкм // Письма в ЖТФ, 1998. Т. 24, № 19. С. 81-85.

22. Кравцов Н.В. Основные тенденции развития твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой // Квантовая электроника, 2001. Т. 31, № 8. С. 661-677.

23. Brauch U., Huber G., Karsewsky M., Siewen С., Voss A. Multiwatt diode-pumped Yb:YAG thin disk laser continuously tunable between 1018 and 1053 nm // Optics Letts, 1995. T. 20. C. 713-715.

24. Johnson L.F., Guggenheim H.J. New laser lines in the visible from Er3+ Ions in BaY2F8 // Appl. Phys. Lett, 1972. T. 20. C. 474.

25. Кашкаров П.К., Каменев Б.В., Лисаченко М.Г., Шалыгина О.А., Тимошенко В.Ю., Schmidt М., Heitmann J., Zacharias M. Эффективная люминесценция ионов эрбия в системах кремниевых нанокристаллов // ФТТ, 2004. Т. 46, № 1.С. 105-109.

26. Агранович В.М., Галанин М.Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. М: Наука, 1978.

27. Pomrenke G.S., Klein Р.В., Langer D.W. Rare earth doped semiconductors // Mat. Res. Soc. Syrap. Proc. MRS, Pittsburgh, 1993. V.301.

28. Iga K., Kinoshita S. Progress technology for semiconductors lasers // Springer Ser. In Mater Sci.Springer-Verlag, Berlin,1996. V.30.

29. Pollnau M., Luthy W., Weber H.P., Kramer K., Guder H.U., McFarlane R.A. Excited-state absorption in Er:BaY2F8 and Cs3Er2Br9 and comparison with Er:LiYF4 // Appl. Phys, 1996. В 62. P. 339-344.

30. Pollnau M., Luthy W., Weber H.P., Kramer K., Guder H.U., McFarlane R.A.1. О i

31. Excited-state dynamics in low-photon materials Er :BaY2F8 and Cs3Er2Br9 // Opt. Soc. Am. 1997.

32. Гравер В.Е., Зиран В.Э., Круминыш И .Я. Люминесценция и перенос зарядов в иттрий-алюминиевых гранатах с редкоземельной примесью // Изв. Академии Р1аук СССР, 1974. Т. 38, № 6. С. 1207-1209.

33. Агекян В.Ф., Васильев H.H., Серов А.Ю., Философов Н.Г. Внутрицентровая люминесценция Mrf в CdixMnxTe и CdixyMnxMgyTe при сильном оптическом возбуждении // ФТТ, 2000. Т. 42, № 5. С. 816-820.

34. Андриеш A.M., Енаки H.A., Король В.И., Бардетский П.И., Куляк И.П. Кооперативная генерация когерентных фононов локализованными возбуждениями в стеклах // Физика и техника полупроводников, 2001. Т. 35, №6. С. 678-683.

35. Шенгуров В.Г. Влияние режимов роста на фотолюминесценцию слоев кремния, легированных эрбием в процессе сублимационной МЛЭ // ФТТ, 2004. Т. 46, № 1.С. 102-104.

36. Бартоу С. Люминесценция кристаллов BaSiC^ активированных ионами Ег3+ и УЬ3+ // Межд. конф. «Физика-2005», 2005. № 194. С. 734-738.

37. Барышников В.И., Колесникова Т.А. Перестраиваемый лазер видимого диапазона на основе кристаллов сапфира с центрами окраски // Квантовая электроника, 1996. Т. 23, № 9. С. 779-781.

38. Барышников В.И., Дорохов C.B., Колесникова Т.А. Механизмы ионизации Р2-центров в лазерных средах на основе кристаллов LiF // Оптика и спектроскопия, 2000. Т. 89, № 1. С.70-75.

39. Степихова М.В. Инверсная населенность уровней энергии ионов эрбия при передаче возбуждения от полупроводниковой матрицы в структурах на основе кремния/германия // Письма в ЖЭТФ, 2005. Т. 81, № 10. С.614-617.

40. Рудницкий Ю.П., Шачкин Л.В., Залевский A.A. О кинетике безызлучательного переноса энергии в фосфатных Yb-Er-стеклах, возбуждаемых диодным лазером // Квантовая электроника, 2002. Т.32, № 3. С. 197-201.

41. Бредихин В.И., Галанин М.Д., Генкин В.Н. Двухфотонное поглощение и спектроскопия // Успехи физических наук, 1973. Т. 110, № 1. 43с.

42. Блохинцев Д.И. Квантовая механика. Лекции по избранным вопросам: Учеб.пособие, 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1988. 112с.

43. Каплянский A.A. Спектроскопия кристаллов. Наука, 1983. 230с.

44. Барышников В.И., Криворотова В.В., Воропаев Е.В. Возбуждение наносекундными электронными пучками кристаллов, легированных эрбием // Известия ВУЗов. Физика, 2009. Т. 52, № 12/3. С. 53-56.

45. Таращан А.Н. Люминесценция минералов. 1978. 296с.

46. Gout С., Pradal F., Phys J. Chem. Sol., 1968. 29, 4, 581.

47. Барышников В.И., Колесникова Т. А. Возбуждение собственных дефектов в ионных кристаллах мощными оптическими и электронными пучками // ФТТ, 1998. Т. 40, № 6. С. 1030-1035.

48. Кузнецов А.И., Намозов Б.Р., Мюрк В.В. Релаксированные электронные возбуждения в АЬ03, Y3AI5O12 и УАЮ3 // ФТТ, 1985. Т.27. В.10. С.3030-3036.

49. Лущик Ч.Б., Совик Т.А. Тр. ИФА АН ЭССР, 1966. 34, 68.

50. Михальченко Г.А. Докт. дис. Л., 1970. 430с.

51. Алукер Э.Д., Лусис Д.Ю., Чернов С.А. Электронные возбуждения и радиолюминесценция щелочно-галоидных кристаллов. Зинатне, Рига, 1979. 251с.

52. Алукер Э.Д., Чернов С.А. Радиационная физика. Зинате, Рига, 1973. С.9.

53. Вайсбурд Д.И. Высокоэнергетическая электроника твердого тела. Новосибирск: Наука, 1982. 225с.

54. Батыгов С.Х., Воронько Ю.К., Денкер Б.И., Осико В.В. ФТТ, 1972. Т. 14, №4. С. 977.

55. Кулагин H.A., Дойчилович Я. Структурные и радиационные центры окраски и диэлектрические свойства примесных кристаллов алюмоиттриевого граната // ФТТ, 2007. Т.49, №6. С. 234-241.

56. Липатов Е.И., Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Алексеев С.Б., Рыбка Д.В. Люминесценция кристаллов под действием субнаносекундного электронного пучка // Письма в ЖТФ, 2005. Т.31, №6. С. 29-33.

57. Расулева A.B., Соломонов В.И. Идентификация полос люминесценции иона Nd3+ в алюминатах иттрия У3А15012 и УАЮ3 // ФТТ, 2005. Т.47, №8. С.1432-1434.

58. Барышников В.И. Физическая электроника импульсных систем диагностики. Иркутск, 2008. 200с.

59. Ивлиев C.B., Ляпидевский В.К., Рязанов М.И. О характерных временах термализации электронов в диэлектрических средах // ЖТФ, 1997. Т. 67, № 6. С. 41-45.

60. Барышников В.И., Колесникова Т. А., Квапил И. Возбуждение люминесценции примесных ионов широкозонных кристаллов мощными электронными пучками и оптическими вспышками // ФТТ, 1994. Т.36, №9. С. 2788-2791.

61. Дмитриев В.Г. Нелинейная оптика и обращение волнового фронта. М.: Физмалит, 2003. 256с.

62. Писаренко В.Ф. Скандобораты редких земель // Соросовский образовательный журнал, 1996. №11. С. 111-116.

63. Комаров А.К., Комаров К.П. Самосинхронизация мод в YAG:Nd3+^a3epe // Квантовая электроника, 2003. Т. 33, №2. С. 163-164.

64. Босый О.Н, Ефимов О.М. Закономерности и механизм эффекта накопления в условиях многофотонной генерации центров окраски // Квантовая электроника, 1996. Т. 23, №8. С. 729—736.

65. Cornacchia F., Parisi D., Bernardini С., Toncelli A., Tonelli M. Efficient, diode-pumpedTm3f:BaY2F8 vibrotronic laser// J. Opt. Soc. Am., 2004. B. 9.

66. Карлов H.B., Прохоров A.M. Лазерное разделение изотопов // Успехи физических наук, 1976. Т. 118, № 4. С. 583-608.

67. Танеев P.A., Ганиханов Ф.Ш., Камалов Ш.Р., Редкоречев В.И., Усманов Т.Б. Высокоэффективные предусилители пикосекундных импульсов на неодимовом стекле // Квантовая электроника, 1996. Т.23, №12. С. 1065-1068.

68. Cornacchia F., Sani Е., Toncelli F., Tonelli M., Maraño M. Optical spectroscopy and diode-pumped laser characteristics of codoped Tm-Ho: YLF and Tm-Ho: BaYF: a comparative analysis // App. Phys., 2002. № 75. P. 817-822.1. Л I

69. Baryshnikov V.I., Krivorotova V.V. Excitation of Er luminescence in oxide and fluoride crystals // XIII Feovilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions. — 2007, Irkutsk. P. 9.

70. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш.шк, 2002. 542с.

71. Ильинский Ю.А., Келдыш JT.B. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. М.: Из-во МГУ, 1989. 300с.

72. Давыдов А.С. Теория твердого тела. Учеб. пособие. Наука, 1976. 637с.

73. Барышников В.И., Криворотова В.В. Импульсная катодолюминесценция кристаллов с примесью Ег // Тезисы XI Межд. школа-семинар по люминесценции и лазерной физике. — 2008, Иркутск. С. 18—19.

74. Казянкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. Неорганические люминофоры. Л.: Химия, 1975. 192с.

75. Клингер М. И. Автолокализованные состояния электронов и дырок. Успехи физических наук, 1985. Т. 146, № 1. С. 105-142.

76. Mario E.G.Valerio, Viviane G. Ribeiro, Ana C.S. de Mello. Structural and optical properties of Nd- and Tb-doped BaY2F8 // J. Optical Materials, 2007. №30. P. 184-187.

77. Kaczmarek S.M., Leniec G., Typek J., Boulon G., Bensalah A. Optical and EPR properties of BaY2F8 single crystals doped with Yb // The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter, 2008.

78. Apollonov V.V., Pushkar' A.A., Uvarova T.V., Chernov S.P. Absorption of Dy3+ and Nd3+ ions in BaR2F8 single crystals // XIII Feovilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions. 2007, Irkutsk. № 9.

79. Эмсли Дж. Элементы. M.: Мир, 1993. 256с.

80. Amaral J.B., Couto Dos Santos M.A., Valerio M.E.G., Jackson R.A. Computer modeling of BaY2F8: defect structure, rare earth doping and optical behaviour// J. Appl. Phys, 2005. B. 81. P. 841-846.

81. Звелто О. Физика лазеров. М.: Мир, 1979. 373с.

82. Муссаева М.А., Гафаров А.А., Ибрагимов Э.М. Релаксация оптических возбуждений в кристаллах системы У2Оз А1203 с радиационными дефектами // Письма в ЖТФ, 2003. Т. 29, № 5. С. 78-86.

83. Magnani N., Amoretti G., Barakli A., Capelle R. Crystal-field andIsuperposition model analysis of R :BaY2F8 (R=Er, Dy, Nd) // Eur. Phys. J., 2002.1. B. 29. P. 79-84.

84. Намозов Б.Р., Фоминич М.Э., Мюрк B.B., Захарченя Р.И. Структура люминесценции автолокализованного экситона в кристаллах а-А120з // ФТТ, 1998. Т. 40, №5. С. 910-912.

85. Адуев Б.П., Швайко В.Н. Проводимость ионных кристаллов при облучении пикосекундными пучками электронов // ФТТ, 1999. Т. 41, № 7.1. C. 1200-1203.

86. Огородников И.Н., Пустоваров В.А., Кирм М., Кружалов А.В., Исаенко Л.И. Электронные возбуждения в кристаллах LiB305 с дефектами // ФТТ, 2001. Т. 43, № 8. С. 1396-1404.

87. Мясникова А.С., Раджабов Е.А., Егранов А.В. Примесная люминесценция кристаллов BaF2:R3+ (R3+=La3+, Y3+, Yb3+) // ФТТ, 2008. T. 50, №9. С. 1582-1584.

88. Baraldi A, Capelletti R., Mazzera M., Ponzoni A., Amoretti G., Magnani N. Role of Er3+ concentration in high-resolution spectra of BaY2F8 single crystals // The American Physical Society, 2005.

89. Зоренко Ю.В., Волошиновский А.С., Стриганюк Г.М., Констанкевич И.В. Ультрафиолетовая люминесценция монокристаллов имонокристаллических пленок YAIO3 // Опт. и спектр., 2007. Т. 96, № 1. С. 78-85.

90. Зоренко Ю.В., Констанкевич И.В., Михайлин В.В., Колобанов В.Н, Спасский Д.А. Люминесценция экситонов в монокристаллических соединениях гранатов // Опт. и спектр., 2007. Т. 96, № 3. С.436-443.

91. Зоренко Ю.В., Волошиновский А.С., Стриганюк Г.М., Горбенко В.И. Люминесценция экситонов в монокристаллах и монокристаллических пленках YAIO3 // Опт. и спектр., 2005. Т. 98, № 4. С. 606-609.

92. Агладзе Н.И. Форма спектральных линий в гранатах (Y1.xErx)3Al5Oi2 Н Кристаллография, 1988. Т. 33, № 4. с. 912-919.

93. Мурин И.В., Петров А.В., Тупицын И.И., Эварестов Р.А. Электронная структура кристаллов фторида и хлорида свинца (II) // ФТТ, 1998. Т. 40, № 2. С. 235-236.

94. Palatella L., Di Lieto A., Minguzzi P., Toncelli A., Tonelli M. Er3+ doped crystals: frequency analysis of nonlinear energy transfer // J. Opt. Soc. Am, 2001. №18. P. 1711-1717.

95. Родный П.А., Ходюк И.В., Стрыганюк Г.Б. Энергетическое положение редкоземельных ионов в BaF2 и CdF2 // ФТТ, 2008. Т. 50, № 9. С. 1578-1581.

96. Барышников В.И., Щепина Л.И., Колесникова Т.А., Мартынович Е.Ф. Широкополосное малоинерционное свечение оксидных монокристаллов, возбуждаемое мощными пучками электронов // ФТТ, 1990. Т. 32, № 6. С. 1888.

97. Baryshnikov V.I., Kolesnikova Т.А., Schepina L.I. Wide-band catodolu-minescence of oxidic single crystals // Digest Int. Conf. on Luminescence (ICL'93). USA, Storrs, 1993. P.Tu4-109.

98. Baryshnikov V.I., Kolesnikova T.A., Dorohov S.V. Excitation wide band Luminescence in oxide crystls by powerful picosecond electron beams // Digest 8 Int. Conf. on Radiation Effect in Insulators (REI-8). Italy, Catania, 1995. P.P.-2.5.

99. Штанько В.Ф., Чинков Е.П. Структура спектров короткоживущего поглощения и свечения фторидов бария и кальция при импульсном облучении электронами // Письма в ЖТФ, 1997. Т. 23, № 21. С. 45-49.

100. Штанько В.Ф., Чинков Е.П. Спектроскопия с временным разрешением автолокализованных экситонов во фторидах щелочно-земельных металлов при импульсном облучении электронами // ФТТ, 1998. Т.40, № 7. С. 1228-1234.

101. Baryshnikov V.l., Kvapil J., Sarukura N., Segava Y. Especialities of Ti3+ excitation in YAIO3 crystals // Journal of luminescence, 1997. P. 72-74.

102. Pollack S.A., Chang D.B. Upconversion-pumped population kinetics for 4Ii3/2 and 41ц/2 laser states of Er3+ ion in several host crystals // Optical and Quantum Electronics, 1990. № 22. P. 75-93.

103. Барышников В.И., Колесникова T.A. Фемтосекундные механизмы электронного возбуждения кристаллических материалов // ФТТ, 2005. Т. 47, № 10. С. 1776-1780.

104. Aleksanyan Е.М. VUV Luminescence of Er3+ ions in LiYF4 and BaY2F8 crystals // Journal of Contemporary Physics, 2009. Vol. 44, № 2. P. 75-79.

105. Арбузов В.И. Основы радиационного оптического материаловедения. Учеб.пособ. СПб: СПбГУИТМО, 2008. 284с.

106. Барышников В.И., Колесникова Т.А., Дорохов C.B. Взаимодействие мощного рентгеновского излучения с кристаллами сапфира и материалами на основе кварца// ФТТ, 1997. Т.39, №2. С.286-289.

107. Барышников В.И. Высокоэнергетическое возбуждение фемтосекундной люминесценции кристаллов // В сб.тр. VI Всерос. школы-семинара «Люминесценция и сопутствующие явления». 2001, Иркутск.

108. Агекян В.Ф. Васильев H.H., Серов А.Ю. Быстрое насыщение24*люминесценции Зd-oбoлoчки ионов Мп в разбавленном магнитном полупроводнике Cd!xMnxTe с высокой концентрацией марганца // ФТТ, 1999. Т. 41, № 1. С. 49-53.

109. Еремейкин O.H., Савикин А.П., Нургалеев И.Ф., Самборский A.C., Антипов O.JI. Поглощение из возбужденного состояния в кристалле NdrYAG при диодной накачке // Труды Научн.конф. по радиофизике, ННГУ. 2001.

110. Теруков Е.И. Влияние локального окружения на кинетику спада фотолюминесценции Er в аморфном гидрогенизированном кремнии// Физика и техника полупроводников, 2000. Т. 34, № 1. С. 90-92.

111. Барышников В.И., Колесникова Т.А., Мартынович Е.Ф., Щепина Л.И. О собственной катодолюминесценции фторида лития // Журнал прикладной спектроскопии, 1987. Т. 47, В. 2. С. 301-303.

112. Головин A.B., Захаров Н.Г., Родный П.А. Механизм коротковолновой люминесценции фторида бария / // Оптика и спектроскопия, 1988. Т. 65, Вып. 1. С.176-180.

113. Барышников В.И., Колесникова Т.А. Механизмы фемтосекундной передачи энергии при интенсивном возбуждении кристаллов // Оптика и спектроскопия, 2003. Т. 95, № 4. С. 638-642.

114. Кузнецов А.Ю., Соболев А.Б., Вараксин А.Н., Andriessen J., C.W.E. van Eijk. Расчеты из первых принципов электронной и пространственной структуры системы BaixLaxF2+x в модели суперячейки // ФТТ, 2003. Т. 45, №5. С. 797-802.

115. Вейко В.П., Либенсон М.К., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Силовая оптика. М.: ФИЗМАЛИТ, 2008. 312с.

116. Парфианович И.А., Саломатов В.Н. Люминесценция кристаллов: Учеб.пособие. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1988. 248с.

117. Барышников В.И., Криворотова В.В. Широкополосная катодолюминесценция кристаллов Er:BaY2F8 // Тезисы научно-технической конференции молодых ученых «Люминесцентные процессы в конденсированных средах». — 2009, Харьков, Украина. Р.18.

118. Барышников В.И., Криворотова В.В. Широкополосное малоинерционное излучение кристаллов BaY2F8 в полях импульсной радиации // Письма в ЖТФ. 2009. - в печати.

119. Барышников В.И., В.В. Криворотова, Воропаев Е.В. Малоинерционное излучение сложных фторидов в интенсивных радиационных полях // Тезисы XXIV съезда по спектроскопии. 2010. Москва. С. 147.

120. Hayashi T. Ohata T., Hayashi Т., Koshino Sh. Edge luminescence of KJ and RbJ under UV excitation // J.Phys. Soc. Japan, 1977. vol. 43, N.l. p. 347-348.

121. Барышников В.И., Илларионов А.И., Криворотова В.В. Способ тестирования инфракрасных болометрических систем. Заявка на патент на изобретение РФ № 2009148838 от 28.12.2009 г.

122. Посыпайко В.И., Алексеева Е.А., Васина H.A. Диаграммы плавкости солевых систем. 4.1. Двойные системы с общим анионом от AgBr — CsBr до In2(W04)3 Rb2W04]. Справочник, 1977. 416с.