Взаимодействие пространственно-разделенных примесных центров в возбуждаемых ионных кристаллах

Кхедер Кхалид К.

Взаимодействие пространственно-разделенных примесных центров в возбуждаемых ионных кристаллах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Кхедер Кхалид К. АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Взаимодействие пространственно-разделенных примесных центров в возбуждаемых ионных кристаллах»

Автореферат диссертации на тему "Взаимодействие пространственно-разделенных примесных центров в возбуждаемых ионных кристаллах"

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Кхедер Кхалид К.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗДЕЛЕННЫХ ПРИМЕСНЫХ ЦЕНТРОВ В ВОЗБУЖДАЕМЫХ ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ

01.04.07.- физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск - 2006

Работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Иркутского государственного университета

Научный руководитель: доктор физ.-мат. наук,

профессор В В. Пологрудов

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук,

профессор В. Н. Саломатов

кандидат физ.-мат. наук, доцент Н. А. Иванов

Ведущая организация: Иркутский филиал института

лазерной физики СО РАН

Защита состоится «20» июня 2006 г. в «1130» часов на заседании диссертационного совета Д 212. 074. 04 при Иркутском государственном университете по адресу: 664003, Иркутск-3, бульвар Гагарина, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета.

, ,1

Автореферат разослан « ? » мая 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, канд. физ.-мат. наук, доцент

Мангазеев Б. В.

Актуальность проблемы. Поскольку исследования по физике твердого тела имеют огромное, прикладное значение для развития техники, а также направлены на решение ряда фундаментальных проблем, изучение ионных кристаллов представляет большой теоретический интерес и находит важные применения во многих областях техники. Это связано, в первую очередь, с тем, что ионные кристаллы — лучшие из известных сцинтилляционных материалов-детекторов ядерных излучений. На ионных кристаллах созданы лучшие оптические квантовые генераторы, а тонкие; слои ионных кристаллов играют важную роль в диэлектрической электронике. Но, однако, огромный интерес к физике ионных кристаллов обусловлен в значительной мере и другой причиной. Она заключается в том, что ионные кристаллы представляют собой класс твердых тел с экстремальными физическими свойствами, обусловленными ионным характером связей между кристаллообразующими частицами. Особое положение среди ионных кристаллов занимают монокристаллы щелочногалоидных и щелочноземельных соединений. Так как щелочногалоидные и щелочноземельные кристаллы прозрачны в широкой области спектра и имеют простую кристаллическую решетку, они уже долгое время служат удобными модельными объектами при изучении сложных физических процессов, происходящих в телах под действием радиации. Исследование закономерностей различных явлений в ионных кристаллах успешно переносится на системы более сложной структуры.

Использование ионных кристаллов в люминесцентных приборах основано на регистрации излучения примесных центров. Поэтому для успешного решения поставленных задач необходима точная информация о детальной микроструктуре тел с различным типом связей, о том, как меняются физические свойства систем в гомологических рядах кристаллов. Динамика кристаллической решетки играет важную роль в электропроводности и теплопроводности кристаллов и особенно — в спектроскопии кристаллов. Колебания составляющих кристаллической решетки, как в ее идеальных участках, так и в окрестностях структурных дефектов очень разнообразны и сложны.

шений этой интересной как в чисто научном, так и в научно-прикладном отношении проблемы занимались и занимаются многие крупные физические лаборатории мира.

Цель работы - изучение процессов взаимодействия пространственно разделенных точечных дефектов при фото-возбуждении кристаллов СаБг, активированных двухвалентным кислородом. Для достижения этой цели необходимо было изучить:

- температурные зависимости фототока, кривые термостиму-лированной проводимости (ТСП);

- спектры фотостимулированных токов деполяризации;

- температурные зависимости токов термостимулированной деполяризации (ТСД);

- кинетику затухания свечения, возбуждаемого в активаторной полосе поглощения в кристаллах с разными концентрациями примеси, и после термических обработок;

- температурную зависимость ионных токов.

В итоге следовало представить модель разыгрывающихся процессов.

Для решения поставленных задач использовалась высокочувствительная аппаратура, что позволило регистрировать фото- и термоток во всей области примесного поглощения. При изучении кинетики затухания свечения интенсивность люминесценции регистрировалась в широком интервале. Затухание прослеживалось до уменьшения интенсивности свечения в 105 раз. Применение кинетического метода исследования дальних стадий затухания открыло возможности для обнаружения явлений переноса заряда непосредственно при фотовозбуждении и их детального изучения.

Научная новизна. Выявлено, что в процессе внутрицентрово-го возбуждения кристаллов фторида кальция с примесью кислорода, имеет место формирование кратковременной одноэлектронной молекулярной связи между пространственно разделенными точечными дефектами. Обнаружено, что в процессе протекания ионного тока происходит преобразование имеющихся в кристалле ассоциа-тов заряженных дефектов. Основные результаты, полученные в работе, перечислены в защищаемых положениях.

Научно-практическая значимость заключается в том, что обнаруженные фундаментальные закономерности, такие как дело-кализация электрона при внутрицентровом возбуждении, привели к

подтверждению и развитию ранее предложенной модели взаимодействия пространственно разделенных дефектов на примере системы фторида кальция с кислородом, В основе модели лежит представление о формировании кратковременной одноэлектронной молекулярной связи. Полученные результаты уточняют и углубляют представления о механизме люминесценции, об электронных и ионных процессах, протекающих в ионных кристаллах при возбуждении и девозбуждении. Они могут быть использованы при оценке перспектив практического применения кристаллофосфоров в том или ином качестве.

Защищаемые положения:

1. Нижайшее возбужденное состояние центров кислород-вакансия в отстоит от основного на расстоянии 4,27 эВ, что находится в соответствии с известными теоретическими расчетами электронной структуры кристалла Са¥2 с центрами кислород-вакансия, выполненными на основе кластерной модели.

2. Возбуждение в нижнее состояние центров кислород-вакансия в СаБг сопровождается делокализацией электрона на невозбужденные аналогичные центры.

3. Постоянную затухания начальной стадии люминесценции СаР2:02" т„ при возбуждении в нижнее состояние, следует рассматривать как вне-центровый параметр, определяемый вероятностью туннельного возвращения электрона в начальный момент после возбуждения.

Структура и объем работы

Диссертация содержит 88 страниц, состоит из введения, трех глав, и списка литературы, включающего 80 наименований. Изложенный материал иллюстрируется 23 рисунками и 2 таблицами.

В первой главе обобщены литературные данные по изучению оптических и электрических явлений при делокализации примесных возбуждений в щелочногалоидных и щелочноземельных кристаллах и приведены результаты исследования кинетики затухания свечения в разных ЩКГ. В обзоре также приведены данные по ионным токам включая токи деполяризации особенно в кристаллах СаР2-:02". Во второй главе описываются экспериментальные установки, объекты исследований, методика измерения и обработки экспериментальных результатов.

Третья глава посвящена изучению фото- и термоэлектрических явлений в кристаллах СаР2, активированных двухвалентным кислородом. В этой главе приводятся полученные значения для энергии термической активации токов термостимулированной деполяризации в длинноволновой области спектра. Эта глава также содержит результаты исследования фотолюминесценции и кинетики затухания свечения для системы Са¥2, активированных О"', в одной из длинноволновых полос примесного поглощения при комнатной температуре. В заключении суммируются основные результаты работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во второй главе описываются экспериментальные установки, объекты исследований, методика измерения и обработки экспериментальных результатов. Объектами исследования служили кристаллы СаР2, активированные двухвалентным кислородом.

В работе использованы экспериментальные установки, которые позволили исследовать: 1) температурную зависимость фототока 3) спектр возбуждения фотомостимулированной деполяризации; 4) зависимость токов термостимулированного деполяризации от температуры; 5) температурную зависимость ионного тока; 6) кривые затухания люминесценции.

Для проведения фото- и термоэлектрических измерений на образцы наносились электроды из индий-галлиевой эвтектики. Напряженности электрического поля не превышали 6-103 В/см. Величины регистрируемых токов при фото- и термостимуляции, а также при измерении ионной проводимости лежали в диапазоне 10"9-10"12 А. Токи ионной термостимулированной деполяризации (ТСД) регистрировались после наложения поля при 373 К. Фототок (ФТ) исследовалась при возбуждении излучением азотного лазера с плотностью мощности 103 Вт/см2.Токи наведенной лазерным излучением ТСД измерялись после облучения кристаллов при 100 К. В работе использовались кристаллы, обозначенные как № 1 и № 2. У об-

разца № 2, с более интенсивной люминесценцией, максимум полосы излучения смещен на 0,15 эВ в длинноволновую сторону. Образцы помещались в вакуумный криостат, откачиваемый до 10"5 мм рт. ст. Для регистрации токов использовался электрометрический усилитель ВК2-16 чувствительностью 10"15 А.

Для исследования фотолюминесценции и кинетики затухания люминесценции использовалась установка которая состоит из мо-нохроматора УМ-2, фотоумножителя. Сигнал подавался либо на самопишущий потенциометр, либо на запоминающий осциллограф С8-11. Возбуждение люминесценции осуществлялось с помощью азотного лазера ЛГИ-21 (X = 337 нм), плотность мощности излучения которого не превышала 103 Вт/см2. При регистрации дальних стадии затухания (т >10-" с) использовался фосфороскоп, позволяющий не перегружать фотоумножитель световым сигналом начальной стадии.

Третья глава посвящена изучению фото- и термоэлектрических явлений в кристаллах СаБ2 активированных двухвалентным кислородом. В этой главе приводятся полученные значения для энергии термической активации токов фото- и термостимулирован-ной деполяризации.

1. Люминесценция центров кислород-вакансия в кристаллах СаР2

В исследуемых кристаллах наличие кислорода проявляется в возбуждении характерного широкополосного свечения с Иут около 2,3-2,5 эВ (рис. 1а). Закаливание кристалла от 1100 К до комнатной температуры приводит к снижению люминесценции. Подавление закалкой люминесценции наиболее выражено на образце с меньшей концентрацией кислорода (№ 1). Установлено, что свечение возбуждается в полосе с Иут~ 4,27 эВ (рис. 16). Полоса возбуждения является достаточно широкой, и излучение азотного лазера (3,68 эВ), попадая в ее край, возбуждает это свечение. Затухание следует эмпирическому закону затухания Беккереля:

3 = +ж\уа, (1)

где тс и а - некоторые постоянные, варьирующие от кристалла к кристаллу и от условий термической обработки образца (закалка, отжиг) (рис. 26). На первоначальной стадии, протяженностью менее одного десятичного порядка возможна аппроксимация экспонен-

той, в показателе которой величина т,- может условно рассматриваться как постоянная затухания начальной стадии (рис. 2, 3). Закаливание кристалла приводит к увеличению на начальной стадии параметра т, (рис. 2, 3) (Таблица 1).

л*

ЗЕО 400 <®0 300 £Ю 600 65)

12-

"О

^ а

а:

I 4.

220 а« 2ёо аао зш эао

Дш

Рис. 1. Спектры люминесценции (а) и возбуждения люминесценции (б) кристалла СаР2:02" (образец № 2), при 80 К

ПО« с (.^с

Рис. 2. Затухание люминесценции кристалла СаР2:02" (образец № 2): а- кривые в координатах lnJ-¡nt•, б- кривые в координатах 1п У - /; 1 — после длительного отжига при 300 К, т, = 1,97 цв (л = 2,6-105, а = 2,2); 2 — после отжига при 1000 К в течение 40 мин. с последующей закалкой до 300 К, т,- = 4,66 цб (я = 1,2-105, а = 1,95); 3 -после предшествующей закалки и последующего отжига при 300 К в течение 4 суток, т, = 3,15 цв

Рис. 3. Начальные стадии затухания люминесценции кристалла СаРгЮ2" (образец № 1): 1 - после длительного отжига при 300 К, т, = 2,54 цб; 2 -после отжига при 1000 К в течение 40 минут с последующей закалкой до 300 К, Т/ = 3,9 цэ; 3 -после предшествующей закалки и отжига при 420 К в течение 40 минут, т, = 3,15 |лз.

Таблица 1

Значения т, в цэ для затухания люминесценции кристаллов СаР2:02", подвергнутых различным термообработкам

Образец № 1 Образец №2 Условия термообработки

2.54 1.97 Длительный отжиг при 300 К

3.9 4.66 Отжиг в течение 40 минут при 1000 К, затем закалка до 300 К

3.03 После закалки от 1000 К отжиг при 300 К в течение 4 суток

3.15 После закалки от 1000 К отжиг при 420 К в течение 40 минут

5.3 Закалка от 1100 К

2. Фототок, фото- и термостимулированная деполяризация

Освещение кристалла излучением азотного лазера вызывает появление фототока, величина которого зависит от температуры кристалла (рис.4, кривая 1). Спад фототока при понижении температуры от 300 К до 160 К сменяется некоторым подъемом с последующим дальнейшим спадом. Фотовозбуждение кристалла, находящегося в поле при температуре 100 К, приводит к наведению тока термостимулированной деполяризации при Тт = 195 К, представленного на этом же рисунке кривой 2. Оценка величины энергии термической активации процесса, вызывающего появление пика, в пренебрежении зависимостью подвижности электронов от температуры, дает значение 0,300 ±0.012 эВ. Энергетическая характеристика процесса высокотемпературного спада фототока, полученная из приведенной на рисунке 4 зависимости, оказывается равной такой же величине 0,300 ± 0.012 эВ. Кроме возникновения тока ТСД, облучение кристалла лазерным излучением при наложенном поле приводит к появлению тока фотостимулированной деполяризации (ФСД). Спектр ФСД, измеренный при 100 К, содержит три пика ТСД с максимумами при ~ 390 нм, - 435 нм и ~ 465 нм (рис. 5). Обесцвечивание в длинноволновых полосах меняет соотношение полос (рис. 5). Кроме того, обесцвечивание кристалла светом из области этих полос приводит к появлению тока противоположной (положительной) полярности с максимумом около 150 К, и вместо электронного тока при Тт = 195 К возникает ток при Тт = 220 К (рис. 6).

Т. К

Рис. 4. Температурная зависимость фототока (1) и тока ТСД (2), наведенного лазерным излучением при 100 К в течение 10 минут в кристалле СаР2:Ог".

сд

550

Рис. 5. Спектр возбуждения тока ФСД кристалла СаРгЮ ": 1 - непосредственно после лазерного облучения ; 2- после последующего облучения светом с X = 440 нм; Т=100 К.

Рис. 6. Температурная зависимость ТСД кристалла СаР2:0 , обесцвеченном белым светом после облучения лазером при 100 К в течение 10 минут

Присутствие кислорода в кристалле существенно увеличивает ионную проводимость. В исследуемом кристалле ионный ток при комнатной температуре в поле 103 В/см имеет величину 10"'1 А и сверхлинейно возрастает до значения 10"9 А при повышении температуры на процесса, равная 0,71 ± 0.02 эВ (рис. 7). Кроме ионной проводимости исследовались токи ТСД кристаллов, помещаемых в

поле при 373 К. Обнаружилось, что на величине токов ТСД, а также и на параметрах пиков сказывается время выдержки кристалла в поле перед началом охлаждения образца. На рисунке 8 представлены высокотемпературные пики деполяризации для незакаленного кристалла, помещавшегося в поле напряженностью 103 В/см на 30 с (кривая 1) и на 300 с (кривая 2). Кратковременная экспозиция приводит к значениям энергии активации 0,450 ± 0.015 эВ (350 К) и 0,71± 0.02 эВ (450 К). Пятиминутная выдержка кристалла в поле перед охлаждением увеличивает примерно вдвое величины токов в низкотемпературном пике и на порядок величины токов в районе второго пика, который существенно видоизменяется. Изменяются при этом и энергии активации, приобретая значения 0,425 ± 0.015 эВ как в области первого, так и в области второго пиков.На положение пиков и форму кривых ТСД существенно влияет как закаливание образца от высокой температуры (рис. 9, кривая 1), так и последующий отжиг, проводимый выдержкой образца в течение 48 часов при комнатной температуре (кривая 2). В результате закалки появляется пик при 205 К (0,71± 0.02 эВ), на следующем участке нарастания тока ТСД, в районе 240 К - 270 К, энергия термоактиваци-онного процесса имеет значение 0,63 ± 0.02 эВ, и в появившемся пике при 410 К ее величина равна 0,580 ±0.018 эВ. В отожженном кристалле выделяется пик при 275 К (0,500 ±0.018 эВ), появляется новый пик при 380 К (0,950 ± 0.021 эВ). В Таблице 2 суммируются данные результатов фотоэлектрических исследований.

103ЛГ, К'1

Рис. 7. Температурная зависимость ионного тока в кристалле СаР2:02".

т. к

Рис. 8. Температурные зависимости токов деполяризации в кристалле СаР2:02", измеренные при разных выдержках в электрическом поле при 373 К: 1- 30 с, 2 - 300 с

т,к

Рис. 9. Температурные зависимости токов деполяризации кристалла СаРг'.О2", закаленного от 800 К; 1,3 - сразу после отжига при 800 К в течение 5 часов; 2,4 - через 48 часов при 300 К.

Таблица 2

Энергетические характеристики токов в кристалле СаРгЮ2": ФТ, ионного тока (ИТ), ФСД, ТСД (температуры максимумов пиков ТСД, _ энергии активации процессов)_

тт, к ЕВ(Г., эВ ФТ ИТ ФСД ТСД Условия измерения

195 0.300± 0.012 + Пик наведен лазерным облучением при 100 К

150 + Пик положительной полярности наведен лазерным облучением при 100 К с последующим воздействием видимым светом

0.300± 0.012 + Высокотемпературный спад от 350 К

0.71± 0.02 + Рост от 300 до 350 К

350 450 0.450± 0.015 0.71± 0.02 + Образец не закален, выдержан 30 с в электрическом поле при 373 К, охлажден до 100 К

350 450 0.425± 0.015 0.425± 0.015 + Образец не закален, выдержан 5 минут в электрическом поле при 373 К, охлажден до 100 К

205 240-270 410 0.71± 0.02 0.63± 0.02 0.580± 0.018 + Образец закален от 800 К до 300 К, и после наложения поля охлажден до 100 К

275 380 0.500± 0.018 0.950± 0.021 + Образец после закалки от 800 К отожжен до 300 К в течение 48 часов, помещен в поле при 373 К и охлажден до 100 К

Обсуждение результатов

В ионных кристаллах, содержащих кислород, возникают центры люминесценции, основой которых являются кислород-вакансионные диполи. Ввиду большой подвижности диполи агрегируют, образуя димеры и более сложные ассоциаты, что находит отражение в энергетической структуре центров. Во фториде кальция, согласно абсорбционным измерениям, эти изменения практически незаметны.

Спектральное положение полосы люминесценции исследуемых нами центров находится в соответствии с литературными данными для кислородных центров (2,6 эВ) [1] в этих кристаллах (рис. 1а). Согласно квантово-механическим расчетам [2], нижнее возбужденное состояние кислородных центров имеет энергетический

уровень, находящийся при 4,26 эВ, что совпадает с найденным нами по спектру возбуждения люминесценции положением нижнего возбужденного состояния (4,27 эВ) (рис. 16).

Фотовозбуждение кислородных центров в нижнее возбужденное состояние при 300 К приводит к появлению свободных электронов, что регистрируется по возникновению фототока. Поскольку при охлаждении кристалла величина фототока резко падает (Рис. 4), фототок имеет термоактивационную природу. Энергия активации этого процесса оказывается равной энергии ионизации электронных центров захвата, также заполняемых при фотовозбуждении и проявляющихся в ТСД (рис. 4). Таким образом, можно заключить что, выход электрона в зону проводимости происходит не с возбужденного уровня центра свечения, а из взаимодействующего с ним принявшего электрон центра.

Процесс перехода электрона с возбуждаемого дефекта на электронный центр захвата представляется происходящим следующим образом. Для иллюстрации процесса можно воспользоваться энергетической схемой, представленной на рисунке 10 [3]. При возбуждении центра свечения, благодаря перекрытию его возбужденного состояния и состояния центра захвата электрона происходит образование эксимероподобной кратковременнной молекулярной связи (состояние 5). На перемещение оптического электрона при поглощении возбуждающего кванта реагирует окружающая решетка (решеточная релаксация). А именно, в окрестностях центра захвата, принимающего оптический электрон (в его окрестностях, в результате поглощения фотона, возникла доля электронной плотности) происходит изменение поляризации решетки. Благодаря постепенному уменьшению поляризации в ходе релаксации электрон «перетекает» в ловушку с выделением атомного состояния центра захвата (процесс 6), что и разрушает молекулярную связь. Высокая эффективность процесса заселения электроном ловушки из эксимеро-подобного молекулярного состояния определяется тем, что вероятность решеточной релаксации (тге1~1012 с) не менее чем на четыре десятичных порядка превышает вероятность радиационного перехода (тгаа 5 Ю"8 с). При температурах термической нестабильности центра захвата электрон поступает в зону проводимости (процесс 8), обусловливая наблюдаемый фототок, что и определяет термоактивационную природу фотопроводимости.

Рис. 10. Схематическое представление потенциальной энергии электрона в функции расстояния вдоль линейной цепочки ионов в кристалле, содержащем примесные дефекты, для случаев поглощения (а) и излучения или ионизации (б).

1 — зона проводимости; 2 — катионы решетки; 3 — поглощающий ион активатора; 4 — электронная активаторная ловушка; 5,6 — молекулярные состояния, достигаемые при поглощении кванта из области длинноволновой и коротковолновой полос, соответственно; 7 — локализация электрона; 8,9 — туннелирование электрона на излучатель после возбуждения в длинноволновой и коротковолновой полосах соответственно; 10 — термическая ионизация; 11 — излучательное молекулярное состояние.

Попавший в ловушку при фотовозбуждении электрон в ней не задерживается и при температурах термической стабильности центра захвата. Причиной этого является его обратное туннелирование (процесс 7), сопровождаемое последующим испусканием кванта люминесценции. Таким образом, затухание свечения определяется не только вероятностью излучательного перехода из состояния 9, но и вероятностью предшествующего туннелирования (процесс 7).

Полученные кривые затухания, как видно из рисунка 3, Ь, подчиняются гиперболическому закону. Закаливание кристаллов после отжига при высокой температуре, кроме того, что разбивает диполи, способствует более равномерному распределению примеси, увеличивая расстояние между взаимодействующими дефектами. Это приводит к замедлению процесса затухания (рис. 2, 3), что проявляется и уменьшении степени аппроксимирующей гиперболы а и в увеличении т,. Поскольку на величину т, влияет термическая об-

работка (см. табл. 1), этот параметр не может являться внутрицен-тровой характеристикой - временем жизни возбужденного состояния т — рл. Так как на спектральный состав люминесценции центров термообработка не оказывает заметного влияния, т* следует рассматривать как внецентровый параметр, определяемый вероятностью возвращения электрона в начальный момент затухания. Увеличение этого параметра в результате описанной термообработки естественным образом объясняется уже упомянутым уменьшением вероятности обмена электроном между взаимодействующими дефектами из-за возрастания расстояния между ними. Меньшее значение т, для отожженного кристалла с высокой концентрацией кислород-вакансионных центров (образец № 2) (1,97 ре) по сравнению с т, для аналогично обработанного кристалла с малой концентрацией (образец № 1) (2,54 цб) (таблица 1), также является следствием меньшего расстояния между обменивающимися электроном центрами в кристалле с большой концентрацией кислород-вакансионных диполей.

Наблюдаемый спектральный сдвиг полосы люминесценции в результате изменения концентрации кислород-вакансионных центров можно рассматривать как свидетельство молекулярной природы излучательного состояния (состояние 9, рис. 10). Очевидно, что участие в формировании излучательного состояния кроме поглощающего центра центров захвата, должно вести к смещению спектра в длинноволновую сторону и тем большему, чем большее количество центров в этом занято. Проявлением этого является смещенное на 0,15 эВ в длинноволновую сторону положения полосы излучения кристалла с интенсивной люминесценцией (образец № 2). Закаливание кристалла от высокой температуры картину практически не меняет, что может служить свидетельством непричастности более сложных ассоциатов к длинноволновому положению спектра образца № 2.

Природа электронных центров захвата, взаимодействующих с поглощающими центрами, выявляется при изучении спектров возбуждения фотодеполяризации (рис. 5), которые содержат максимумы в районе 390 нм, ~ 435 нм и ~ 465 нм. Как известно, в этой спектральной области расположено поглощение Бн центров -Б-центров, возмущенных ионами кислорода. Полосы около 386 нм и 435 нм приписываются одиночным возмущенным Б-центрам

(О2" - F~v), а около 390 и 465 нм - квадруполям (202- - 2F~V). Соотношение показателей поглощения в максимумах коротковолновых и длинноволновых групп полос имеет значение около 3/2 в обоих случаях.

Согласно структуре наблюдаемого спектра фотодеполяризации (Рис.4), можно заключить, что в его формировании принимают участие как одиночные Рн-центры, так и квадруполи, причем в равном соотношении. Последнее следует из результатов обесцвечивания в длинноволновых полосах спектра, меняющего соотношение полос. А именно, отношение величины тока в максимуме коротковолновой полосы к таковой в максимумах длинноволновых полос, равное 3/1, после обесцвечивания приближается к значению 3/2 в группе 386 нм - 435 нм.

Таким образом, описанные эксперименты показывают, что при фотовозбуждении поглощающие кислород-вакансионные центры взаимодействуют с таковыми же, выполняющими роль центров захвата.

Кислород-вакансионные центры захвата термически нестабильны при температурах выше 200 К (пик тока ТСД расположен при 195 К) (рис. 4). Процесс заселения центров захвата электроном с последующим их опустошением в результате фотоионизации при 100 К вызывает изменение их энергетической структуры. Об этом свидетельствует кривая термодеполяризации обесцвеченного кристалла (рис. 6). После облучения светом из области полос поглощения одиночных и квадрупольных Fh -подобных центров захвата в термодеполяризации возникает ток противоположной полярности с максимумом пика при 150 К. В этом эксперименте регистрируется как ионный ток с максимумом при 150 К, так и электронный (220 К), но уже из центров захвата иной природы, чем регистрируемые прежде (195 К, рис. 4). Оптическая стабильность возникающих электронных центров захвата объясняется, по-видимому, тем, что их поглощение расположено в иной области спектра, чем оказываемое обесцвечивающее воздействие.

Образование Fh -подобных центров сопровождается пространственной перестройкой в кислород-вакансионных диполях. Это проявляется в ослаблении связи между ионами кислорода и анионными вакансиями после фотоионизации Fn -подобных центров. Как видно из проведенного эксперимента (рис. 6), в результате фото-

стимулированного ухода электрона при 100 К появляются кисло-род-вакансионные центры с ослабленной связью компонентов. Распад этих центров приводит к появлению в кристалле подвижных анионных вакансий, обуславливающих возникновение ТСД положительного знака с Тт = 150 К. Преобразованию диполей с ослабленной связью в обычные кислород-вакансионные диполи, препятствует потенциальный барьер большей величины, чем энергия их диссоциации. Таким образом, обнаруживается, что формирование кислород-вакансионных диполей при объединении составляющих сопровождается перестройкой решетки, требующей энергетических затрат.

В низкотемпературной области от 160 К до 100 К в исследованном кристалле имеет место некоторое возрастание фототока, что может быть обусловлено увеличением подвижности электронов проводимости, благодаря замораживанию кристаллических фононов.

В токи ТСД могут вносить вклад как термическая разориента-ция сориентированных полем диполей различной природы, так и процесс термического освобождения ионных носителей заряда. С последним процессом можно связать высокотемпературное нарастание ТСД с энергией Е = 0,71 ± 0.02 эВ (рис. 8), совпадающей с той, которая обеспечивает ионную проводимость кристалла (рис.7). Эта величина энергии активации ионного тока является характеристическим параметром кислородсодержащего кристалла, благодаря чему может быть отнесена к энергии связи кислород-вакансионных центров. Остальные пики ТСД, по-видимому, имеют ориентацион-ную природу и их вариации свидетельствуют о многообразии вариантов структуры ассоциатов из кислород-вакансионных диполей.

Способность к образованию более сложных, чем простые диполи (кислород-вакансия) кислородных центров, проявляется не только в процессах отжига и закалки, но, как оказалось, и в таком процессе как прохождение ионного тока через кристалл (Рис. 8). Как видно из рисунка, ионные носители заряда, проходя по кристаллу, модифицируют имеющиеся в нем диполи, что находит отражение как в появлении новых (Тт = 450 К), так и в видоизменении имеющихся (Тт = 350 К) пиков.

Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. Обнаружена новая полоса возбуждения люминесценции кислородсодержащих центров в кристаллах фторида кальция с максимумом при 4,27 эВ.

2. Изучена фотопроводимость фторида кальция, активированного двухвалентным кислородом, возбуждаемая излучением азотного лазера в длинноволновой полосе возбуждения центров кислород-вакансия. Найдено, что проводимость, имеет фототермическую природу.

3. Получено заключение, что при внутрицентровом возбуждении происходит перенос электрона на пространственно удаленный невозбужденный кислород-вакансионный центр. Принадлежность уровня центру захвата подтверждается результатами термоэлектрических экспериментов.

4. Исследована кинетика затухания фотолюминесценции фторида кальция, активированного кислородом. Найдено, что затухание свечения не является экспоненциальным и описывается эмпирическим законом Беккереля.

5. Закаливание кристалла от высокой температуры приводит к замедлению процесса затухания, что проявляется в уменьшении степени аппроксимирующей гиперболы и в увеличении «постоянной затухания» на начальной стадии т,.

6. Фотовозбуждение при низкой температуре, приводит к наведению пиков термостимулированной деполяризации (ТСД). Получены новые данные о термостимулированной деполяризации, связанной как с ионными, так и электронными явлениями в кристалле. Оценены энергии активации термостимулированных процессов. Обнаружено, что на величине токов ТСД, а также и на параметрах пиков сказывается время выдержки кристалла в поле перед началом охлаждения образца.

7. Изучены спектры возбуждения фотодеполяризации. Облучение кристалла лазерным излучением при наложенном поле приводит к появлению тока фотостимулированной деполяризации (ФСД). Спектр ФСД, измеренный при 100 К, содержит три пика ТСД с максимумами при ~ 390 нм, ~ 435 нм и ~ 465 нм.

8. Заключено, что в формировании спектра фотодеполяризации, принимают участие как одиночные Рн-центры, так и квадру-поли причем в равном соотношении. Обесцвечивание кристалла

светом из области полос Fn-центров приводит к появлению тока противоположной (положительной) полярности с максимумом около 150 К, и вместо электронного тока при Тт = 195 К возникает ток при Тт = 220 К.

9. Результаты рассматриваются как свидетельство формирования при возбуждении кратковременной молекулярной связи между пространственно разделенными кислород-вакансионными дефектами.

Работы, выполненные по теме диссертации

1. Пологрудов В. В., Кхедер К. К. Фототок в ИАГ с церием // Тезисы лекций и докладов IX Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. - Иркутск, 2004. - С. 100.

2. Пологрудов В. В., Кхедер К. К. Фототок в ИАГ с церием // Труды IX Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. - Иркутск, 2004. - С. 219-222.

3. Пологрудов В. В., Кхедер К. К. Фотоперенос заряда в кристаллах CaF2-Eu // Тез. докладов Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике. — Иркутск, 2004. - С. 52-53.

4. Pologrudov V.V., Kheder K.K.The internal photoeffect in CaF2-Eu2+, Intern. Conf. VUVS 2005, July 18-22, 2005, P. 40. Russia, Irkutsk.

5. Pologrudov V.V., Penzina E.E., Kheder K.K. O"" - vacancy centers in CaF2, Intern. Conf. VUVS 2005, July 18-22, 2005, P.39. Russia, Irkutsk.

6. Pologrudov V. V., Kheder К. K., Redina A. P. The internal photoeffect in CaF2-Eu2+ //Изв. вузов. Физика. - 2006. - № 4 (Приложение). -С. 121-123.

7. Pologrudov V. V., Penzina E. E., Kheder К. К. O2" - vacancy centers in CaF2, Изв. вузов, Физика, 2006. № 4, Приложение, С. 118-120.

8. Pologrudov V. V., Penzina E. E., Kheder К. K., Interaction of Spatially Separated Oxygen-Vacancy Centers in CaF2 Crystals due to an Excitation-Induced Short-Time Molecular Bond. Phys. stat. sol.(b), (to be published).

Список цитированной литературы

1. Раджабов Е. А. Молекулярные дефекты кислоро-вакансия в кристаллах щелочных и щелочно-земельных галоидов : диссертация. -Иркутск, 1991.

2. Медведова А. И., Губанов В. А. Влияние дефектов на оптические свойства CaF2 в области вакуумного ультрафиолета // Журн. структ. химии. - 1984. - V.25. -N.4. - PP. 147-150.

3. Пологрудов В. В. Взаимодействие пространственно разделенных точечных дефектов и эксимероподобные состояния в щелочнога-лоидных кристаллах : дисссертация. - Иркутск, 1988.

Подписано в печать 12.05.06. Формат 60x84 1/16. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 41.

РЕДАКЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ОТДЕЛ Иркутского государственного университета 664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 36; тел. (3952) 24-14-36

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Кхедер Кхалид К.

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Центры 0~-вакансия

1.1.1. Образование центров 0~-вакансия в ионных кристаллах

1.1.2. Оптические и электрические свойства центров 0"-вакансия

1.1.2.1. Поглощение и возбуждение центров 0"-вакансия

1.1.2.2. Реакции преобразования центров 0"-вакансия в результате фото-воздействия

1.1.3. Термостимулированная деполяризация (ТСД)

1.1.4. Переориентация диполей 0~-вакансня в кристаллах CaF

1.1.5. Ионная проводимость 18 1.1.5.1. Ионная проводимость в кристаллах CaF2, содержащих кислород

1.1.6. Кинетика затухания люминесценции центров 0"-вакансия

1.2. Перенос электрона при внутрицентровом возбуждении в ЩГК

1.2.1. Перенос электрона от возбуждаемого иона на активаторную ловушку

1.2.2. Механизм фотопроводимости при внутрицентровом возбуждении

1.2.3. Кинетика затухания фотолюминесценции щелочногалоидных фосфоров

1.2.4. Феноменологический анализ кинетики затухания люминесценции

Глава 2. Экспериментальная часть 48 2.1. Объекты исследования

2.2. Экспериментальная установка и методика измерений фото- и термоэлектрических явлений

2.3. Экспериментальная установка и методика измерения фотолюминесценции и кинетики затухания свечения

Глава 3. Взаимодействие пространственно разделенных кислород-вакансионых центров в кристаллах CaF2 благодаря возникновению при возбуждении кратковременной молекулярной связи 54 3.1. Экспериментальные результаты 55 3.1.1 Люминесценция центров кислород-вакансия в кристаллах CaF

3.1.2. Фототок, фото- и термостимулированная деполяризация

3.1.3. Температурная зависимость ионного тока 60 Заключение

Основные результаты работы

Введение диссертация по физике, на тему "Взаимодействие пространственно-разделенных примесных центров в возбуждаемых ионных кристаллах"

Актуальность проблемы: Поскольку исследования по физике твердого тела имеют огромное прикладное значение для развития техники, а также направлены на решение ряда фундаментальных проблем, изучение ионных кристаллов представляет большой теоретический интерес и находит важные применения во многих областях техники. Это связано, в первую очередь, с тем, что ионные кристаллы — лучшие из известных сцинтилляционных материалов-детекторов ядерных излучений. На ионных кристаллах созданы лучшие оптические квантовые генераторы, а тонкие слои ионных кристаллов играют важную роль в диэлектрической электронике. Но, однако, огромный интерес к физике ионных кристаллов обусловлен в значительной мере и другой причиной. Она заключается в том, что ионные кристаллы представляют собой класс твердых тел с экстремальными физическими свойствами, обусловленными ионным характером связей между кристалло-образующими частицами. Особое положение среди ионных кристаллов занимают монокристаллы щелочногалоидных и щелочноземельных соединений. Так как щелочногалоидные и щелочноземельные кристаллы прозрачны в широкой области спектра и имеют простую кристаллическую решетку, они уже долгое время служат удобными модельными объектами при изучении сложных физических процессов, происходящих в телах под действием радиации. Исследование закономерностей различных явлений в ионных кристаллах успешно переносится на системы более сложной структуры.

Использование ионных кристаллов в люминесцентных приборах основано на регистрации излучения примесных центров. Поэтому для успешного решения поставленных задач необходима точная информация о детальной микроструктуре тел с различным типом связей, о том, как меняются физические свойства систем в гомологических рядах кристаллов. Динамика кристаллической решетки играет важную роль в электропроводности и теплопроводности кристаллов и особенно в спектроскопии кристаллов. Колебания составляющих кристаллической решетки, как в ее идеальных участках, так и в окрестностях структурных дефектов очень разнообразны и сложны.

Центральной задачей для очень многих практических применений ионных кристаллов является исследование роли электронных возбуждений в оптических и электрических явлениях. Поиском решений этой интересной как в чисто научном, так и в научно-прикладном отношении проблемы занимались и занимаются многие крупные физические лаборатории мира.

Цель работы- изучение процессов взаимодействия пространственно разделенных точечных дефектов при фото-возбуждении кристаллов CaF2, активированных двухвалентным кислородом.

Для достижения цели работы необходимо было изучить:

- спектры фотостимулированных токов деполяризации

- температурные зависимости токов термостимулированной деполяризации (ТСД). I

- кинетику затухания свечения, возбуждаемого в активаторной полосе поглощения в кристаллах с разными концентрациями примеси, и после термических обработок.

- температурную зависимость ионных токов.

- В итоге следовало представить модель разыгрывающихся процессов.

Научная новизна Выявлено, что в процессе внутрицентрового возбуждения кристаллов фторида кальция с примесью кислорода, имеет место формирование кратковременной одноэлектронной молекулярной связи между пространственно разделенными точечными дефектами. Обнаружено, что в процессе протекания ионного тока происходит преобразование имеющихся в кристалле ассоциатов заряженных дефектов. Основные результаты, полученные в работе, перечислены в защищаемых положениях.

Научно-практическая значимость заключается в том, что обнаруженные фундаментальные закономерности, такие как делокализация электрона при внутрицентровом возбуждении, привели к подтверждению и развитию ранее предложенной модели взаимодействия пространственно разделенных дефектов на примере системы фторида кальция с кислородом. В основе модели лежит представление о формировании кратковременной одноэлектронной молекулярной связи. Полученные результаты уточняют и углубляют представления о механизме люминесценции, об электронных и ионных процессах, протекающих в ионных кристаллах при возбуждении и девозбу-ждении. Они могут быть использованы при оценке перспектив практического применения кристаллофосфоров в том или ином качестве.

Защищаемые положения

1.Нижайшее возбужденное состояние центров кислород-вакансия в CaF2 отстоит от основного на расстоянии 4,27 эВ, что находится в соответствии с известными теоретическими расчетами электронной структуры кристалла

CaF2 с центрами кислород-вакансия, выполненными на основе кластерной модели.

2. Возбуждение в нижнее возбужденное состояние центров кислород-вакансия в СаБг сопровождается делокализацией электрона на невозбужденные аналогичные центры .

3. Постоянную затухания начальной стадии люминесценции CaF2:0 " т„ при возбуждении в нижнее возбужденное состояние, следует рассматривать как внецентровый параметр, определяемый вероятностью туннельного возвращения электрона в начальный момент после возбуждения.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на IX Международной школе-семинара по люминесценции и лазерной физике в г. Иркутске , 2004, на Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике в г. Иркутске, 2004, на Международной конференции VUVS, Иркутск, 2005, и опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Основные результаты работы

1. Обнаружена новая полоса возбуждения люминесценции кислородсодержащих центров в кристаллах фторида кальция с максимумом при 4,27 эВ

5. Закаливание кристалла от высокой температуры приводит к замедле нию процесса затухания, что проявляется в уменьшении степени ап проксимирующей гиперболы и в увеличении «постоянной затухания» на начальной стадии т,-.

Изучены спектры возбуждения фотодеполяризации. Облучение кристалла лазерным излучением при наложенном поле приводит к появлению тока фотостимулированной деполяризации (ФСД). Спектр ФСД, измеренный при 100 К, содержит три пика ТСД с максимумами при ~ 390 нм, ~ 435 нм и ~ 465 нм.

Заключено, что в формировании спектра фотодеполяризации, принимают участие как одиночные fh-центры, так и квадруполи причем в равном соотношении. Обесцвечивание кристалла светом из области полос fh-центров приводит к появлению тока противоположной (положительной) полярности с максимумом около 150 К, и вместо электронного тока при Тт = 195 К возникает ток при Тт = 220 К. Результаты рассматриваются как свидетельство формирования при возбуждении кратковременной молекулярной связи между пространственно разделенными кислород-вакансионными дефектами.

Заключение

Экспериментально по спектру возбуждения подтверждено энергетическое положение нижнего возбужденного состояния кислород-вакансионного диполя во фториде кальция, находящееся, согласно теоретическим расчетам, на расстоянии 4,26 эВ от основного состояния.

Проведены исследования явлений переноса электрона между пространственно разделенными точечными дефектами в процессе резонансного возбуждения центров люминесценции.

Исследования температурной зависимости внутреннего фотоэффекта, фото- и термостимулированной деполяризации позволили получить прямую информацию о ряде протекающих в кристаллофосфорах процессов. Большой информативностью обладают проведенные в работе кинетические эксперименты, также прямо свидетельствующие о явлениях переноса электрона между пространственно разделенными дефектами.

В проведенных экспериментах перенос электрона между пространственно разделенными дефектами обнаруживается при низкоэнергетическом возбуждении. Исследованные закономерности показывают, что примесная фотопроводимость имеет фототермическую природу. Конечной стадией выхода электрона в зону проводимости является термоионизация электронного центра захвата, а не выброс из возбужденного состояния поглощающего центра. Таким образом, процессы переноса электронов между центрами в процессах возбуждения и релаксации происходят, минуя зонные состояния.

Изученные особенности явлений привели к выводу о формировании в процессе возбуждения кратковременной одноэлектронной молекулярной связи между пространственно разделенными точечными дефектами, объединяющей возбуждаемый центр свечения - кислород-вакансионный диполь - и окружающие его центры захвата электронов, в качестве которых выступают невозбужденные диполи такого же состава.

Найдено, что молекулярная связь формируется даже при самом низкоэнергетическом примесном возбуждении. Следствием ее образования является обмен электроном между примесными дефектами, разделенными пространственно.

Таким образом, приведенные данные являются свидетельством существования и актуальности нерелаксированных состояний большого радиуса, простирающихся на несколько постоянных решетки.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Кхедер Кхалид К., Иркутск

1. Раджабов Е. А. Молекулярные дефекты кислород-вакансия в кристаллахщелочных и щелочно-земельных галоидов// Докторская диссертация. Иркутск, 1991.

2. Bill Н. Investigation of coulor centers in alkali earth fluorite// Helv.

3. Physica Acta. 1969. V.42, № 5. P.771-797.

4. Catlow C.R.A. Oxygen incorporated in alkaline earth fluorides// J. Phys. Chem.

5. Solids, 1977. V 38, № 10. P. 1131-1136.

6. Crystals with fluorite structure. Electronic, vibrational and defect properties.

7. Ed. by Hayes W. Claredon Press, Oxford, 1974. P.448.

8. Архангельская B.A., Рейтеров B.M., Трофимова JIM. Примесное поглощение кристаллов щелочноземельных фторидов в вакуумной ультрафиолетовой области спектра//ЖПС, 1980. Т.32, № 1. С. 103-109.

9. Radzhabov Е., Figura P. Optical properties of oxygen-vacancy centers in fluorite// Phys. Stat. Sol. (b), 1986. V.136, № 2. P k55-k59.

10. Jacobs P.W.M., Ong S.H. Thermal depolarization in crystals of calcium fluoride doped with oxygen// J.Phys. Chem. Solids, 1980. V. 41, № 3. P. 437-441.

11. Bollmann W. Absorption, ionic conductivity and thermal depolarization ofoxygen-containing CaF2// Crystal Lattice Defects, 1977, V.7, № 1. P. 139148.

12. Gummer G. 0~-lucken-dipole in alkalihalogenid kristallen// Z.Phys., 1968.1. B.215. S. 256-278.

13. Bucci C. and Fieschi R. Ionic thermoconductivity: Method for the investigation of polarization in insulators// Physical Rev. Letters, 1964. V12, № 1. P. 16-19.

14. Лисицина JI.A., Чинков Е.П., Рейтеров B.M., Трофимова Л.М. Спектры оптического поглощения кристаллов CaF2 активированных фторидами иттрия и натрия// ЖПС, 1983. Т.38, № 6. С. 934-937.

15. Sander W. Elektronenspin-Resonanz von Sauerstoffzentren in KC1 und KBr// Naturwissenshtafen, 1964. B. 51, H. 17. S. 404-407.

16. Sander W. Elektronenspinresonanz von Kaliumchlorid mit sauerstoffhaltigen Zusatzen, Z.Phys. 1962. B.169, H. 3. S. 353-363.

17. Rauch R., Schwotzer G. Disturbed color centers in oxygen doped alkaline earth fluoride crystals after X-ray irradiation at 77 К and 295 K// Phys. Stat. Sol. (b), 1982. V.74, № 1. P. 123-132.

18. Hilsch R., Pohl R.W. Zum photochemischen Elementarprozes in alkalihalo-genidkristallen// Gottinger Nachr. Math., Phys. Kl, 1934. H.l. S. 115-127.

19. Korth K. Ultrarot absorptionspectra Photochemisch sensibilisierter alkalihalogenidkristallen// Gottinger Nachr.Math., Phys. Kl, 1935. Bd. 21, H.1. S. 221-227.

20. Gummer G.O. Lucken-dipole in alkalihalogenid kristallen// Z. Phys. 1968. Bd. 215, H.3.S. 256-278.

21. Bucci C., Fieschi R., Guidi G. Ionic thermocurrents in dielectrics// Physical Review, 1966. V. 148, № 2. P. 816-824.

22. Френкель И. ЯМ Zs. Phys., 1926. 35, 825.

23. Schottky W.//Zs. Phys. Chem. B29, 335 (1935).

24. Podgorsak Ervin B. and Moran P. R. Dynamics of the ionic space-charge elec-tret state in CaF2// Physical Review,1973. V.8, № 7. P. 3405-3418.

25. Asadi P. On the existence of a spontaneous polarization in fluorite single crystals doped with lime// Phys. Stat. Sol. 1967. 20. K55.

26. Asadi P. On the electrical conductivity of fluorite single crystals doped with uranium dioxide//Phys. Stat. Sol.(a) 1967. 20. K59.

27. Ratnam V. V. On the electrical and magnetic properties of coloured and un-coloured Calcium fluoride crystals// Phys. Stat. Sol. 1966/. 16. P. 549.

28. Bollmann W. Evaluation of the association parameters of quadripoles (dimers of dipoles) in ionic crystals from conductivity investigation (II)// Phys. Stat. Sol. (a). 1977. V.40. № 2. P. 409-414.

29. Bollmann W. and Henniger H. Concentration and mobility of fluorine ion vacancies in CaF2 // Phys. Stat. Sol. (a) 1972.V. 11. P. 367-371

30. Пологрудов B.B., Карнаухов E.H. Фотопроводимость и запасание свето-суммы, возбуждаемые в длинноволновых полосах примесного поглощения щелочногалоидных кристаллов// ФТТ, 1981. Т. 23, № 10. С. 30333037.

31. Полорудов В.В., Карнаухов Е.Н., Шнейдер А.Г. Люминесценция кислорода щелочногалоидных кристаллах с ртутеподобными активаторами// ФТТ 1983. Т. 25, № 3. С. 642-646.

32. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Эксимероподобные состояния в щелочногалоидных кристаллах// В кн. Люминесцентные приемники и преобразователи ионизирующего излучения. Новосибирск. Изд. Наука, 1985. С. 17-22

33. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Механизм внутреннего фотоэффекта в щелочногалоидных кристаллах при возбуждении примеси, ФТТ, 1985. Т. 27, №5, С. 1380-1386

34. ЛущикЧ.Б., Васильченко Е.А., Колк Ю.В., Лущик Н.Е. Создание и преобразование дефектов в КС1-Т1 при аннигиляции электронных возбуж-дени Шамовский Л.М. Люминесценция различных// Труды ИФА АН ЭССР, 1983. №54. С. 38-72

35. Тринклер М.Ф., Тринклер Л.Э. Низкотемпературная оптическая вспышка в КС1-Т1, созданная облучением в D2- и С-полосах поглощения// Опт. и спектр., 1987. Т. 63, №. 2. С. 307-313.

36. Hadley W.B., Polick S., Kaufman R.G., Hersh H.N. Energy storage and luminescence in KI-T1 at low temperatures// J. Chem. Phys., 1966. V. 45, № 6. P. 2040-2048.

37. Пологрудов В.В. Взаимодействие пространственно разделенных точечных дефектов и "эксимероподобные" состояния в щелочногалоидных кристаллах. Докторская диссертация, Иркутск, 1988.

38. Лийдья Г.Г., Яэк И.В. Создание F-центров в щелочногалоидных кристаллах ультрафиолетовой радиацией// Труды ИФА АН ЭССР, 1961. № 14. С. 212-235.

39. Нагли Л.Е., Станько Н.Г. Спектроскопия верхних возбужденных состояний ионов ТГ в КС1-Т1// Опт. и спектр., 1986. Т. 60, №. 6. С. 1292-1294.

40. Нагли Л.Е., Станько Н.Г. Природа верхних возбужденных состояний в активированных щелочногалоидных кристаллах// Опт. и спектр., 1986. Т. 61, №.2. С. 325-330.

41. Нагли Л.Е. Спектроскопия возбужденных состояний S2 ионов в щелоч-но-галоидных кристаллах// Всес. Сов. "Люминесценция молекул и кристаллов". Тез. Докл. Таллин, 1987. С. 86.

42. Delbecq С., Ghoqk А.К., Yuster Р.Н. Trapping and annihilation of electrons and positive holes in KC1-T1C1// Phys.Rev., 1966. V. 151, № 2. P. 599-609.

43. Tsuboi T. Optical and thermal electron transfer in KC1:T1+ crystals// Z. Natur-forsch, 1978. Bd. 33a, 5. P. 1154-1157.

44. Пологрудов B.B., Карнаухов E.H. О взаимодействии примесей при фотовозбуждении в кристалле КС1, активированном таллием и свинцом// Опт. и спектр, 1984. Т. 57, № 4. С. 752-754.

45. Чандрасекар С. Стохастические проблемы в физике и астрономии// М: Иностр. Лит, 1947. С. 168.

46. Лейман В.И. Туннельная ионизация возбужденных 1п+ центров в КС1-1п // ФТТ, 1972. Т. 14, № 12. С. 3650-3654.

47. Денкс В.П., Лейман В.И. Влияние электрических полей на процессы ионизации и рекомбинации в кристаллах в КС1-1п// Тр. ИФА АН ЭССР, 1974, №42. С. 109-136.

48. Романов Н.Г., Вещунов Ю.П., Ветров В.А., Баранов П.Г. Оптическое детектирование ЭПР в триплетных возбужденных состояниях ионов Са+ в щелочногалоидных кристаллах// ФТТ, 1981. Т. 23, № 10. С. 2900-2908.

49. Кац M.JI. О возбуждении ультрафиолетовой фосфоресценции в щелочно-галоидных фосфорах, активированных таллием// ДАН СССР, 1941. № 32. С. 178-180.

50. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Туннельная люминесценция при длинноволновом примесном возбуждении щелочногалоидных кристаллов// ФТТ, 1984. Т. 26, № 3. С. 795-799.

51. Феофилов П.П. Фотоперенос электрона в монокристаллах MeF2-Eu, Sin// Опт. и спектр, 1962. Т. 12, № 4. С. 531-533.

52. Горобец Б.С., Шамовский J1.M. Люминесценция различных типов примесных центров в кристаллах RbCl, NaBr и Nal// Изв., АН СССР, сер физ., 1969. Т. 33, № 6. С. 1001-1004.

53. Шамовский Л.М., Мезина И.П., Горобец Б.С. Фотоперенос заряда в RbCl-Eu// Материалы XIX совещ. по люминесценции, Рига, 1970. С. 195198.

54. Вишневский В.Н., Пидзырайло Н.С. Рекомбинационная люминесценция монокристаллов Nal-Tl, возбуждаемая в А-полосе активированного поглощения// Изв. вузов, физика, 1972. № 7. С. 158-160.

55. Aceituno P., Del Barrio J.I., Cusso F. et al. Tablas F.M.G. Flash photolysis in Eu2+ doped NaCl//j. Mol. Struct, 1986. V. 143, № 2. P. 219-222.

56. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. О природе примесного поглощения в щелочногалоидных кристаллах// Опт. и спектр., 1985. Т. 59, № 3. С. 551556.

57. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н., Мартынович Е.Ф. и др. О механизме люминесценции ИАГ, активированного церием// Опт. и спектр, 1985. Т. 59, №3. С. 677-680.

58. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Кинетика затухания фотолюминесценции щелочногалоидных фосфоров// ФТТ, 1989. Т. 31, № 2. С. 179-186.

59. Витол И.К., Гайлитис А.А., Грабовскис В .Я. Закон Беккереля и оценка распределения изолированных пар электронно-дырочных центров по расстояниям между их компонентами// Уч. записки Латв. ун-та., 1974. Т. 208, В. 2. С. 16-30.

60. Антонов-Романовский В.В. Затухание цинковых фосфоров в единичных' кристаллах//ЖФТ, 1935. Т. 6, № 8. С. 1022-1032.

61. Gaveau В., Mihokova Е., Nikl М. and et.al. Modelling of the slow emission decay of Pb2+, Tl+ centres.// EURODIM. Keele, Staffs., 1998. P. 246.

62. Polak K., Nikl M., and Mihokova E. Decay Kinetics of The Slow Component of Pb2+ Emission in KC1, KBr, and KI Crystals// J. Lumin., 1992. V. 54. P. 189-194.

63. Hlinka J., Mihokova E. and Nikl M. Kinetics of A-luminescence in KC1:T1: multiphonon processes// Phys. Stat. Sol. (b), 1991. V. 166, № 2. P. 503-510.

64. Hlinka J., Mihokova E., Nikl M., et. al. Energy-transfer between A(T) and A(X) minima in kbrtl-quantitative 4-level-model//Phys. Stat. Sol. (b), 1993. V. 175, №2. P. 523-528.

65. Лидьярд А. Ионная проводимость кристаллов, 1962// Издательство иностранной литературы, Москва.

66. Radzhabov Е. Time-resolved luminescence of oxygen centers in alkali-earth fluoride and barium fluorohalide crystal// J.Phys: Condens. Matter 6,1994. P. 9807-9815.

67. Пологрудов В. В. Гигантские эксимероподобные молекулярные состояния в ЩГК с иттербием// Физ. Мысль. Россия. 2002 (1). С. 51-58.

68. Медведова А. И., Губанов В. А., Лихтенштейн А. И., Ходос М. Я., Ко-синцев Ф. И. Влияние дефектов на оптические свойства CaF2 в области вакуумного ультрафиолета// Журн. Структ. Химии, 1984. V. 25. № 4. Р. 147-150.

69. Пологрудов В. В. Люминесценция центров О '-вакансия в BaFBr и BaFCl// Журн. При. Спектр. 1995. V. 62, № 3. Р. 215-217.

70. Ahrenkiel R.K., Brown F.C., Electron Hall mobility in the alkali-halide crys tals, Phys. Rev., 1964. V. 136. № 1A. P. 223-231.

71. Pologrudov V.V., Kheder K.K. The internal photeffect in CaF2 crystals// Intern. Conf. VUVS 2005, July 18-22, 2005. Russia, Irkutsk. P. 40.

72. Pologrudov V.V., Penzina E.E., Kheder K.K. 02'-vacancy centers in CaF2// In tern. Conf. VUVS 2005, July 18-22, 2005. Russia, Irkutsk. P. 39.

73. V.V.Pologrudovand Z.D.Ibrahim, Photo- and thermoelectric phenomena in alkali-halides with ytterbium//Phys. Stat. Sol. (a), 2000. 177. P. 527

74. Pologrudov V.V., Penzina E.E. and Malchukova. Kinetics decay and electronphototransfer in cerium-doped fluorite// Nucl. Instrum. Methods A, 2002. P. 486-443.

75. Мальчукова E. В. Исследование взаимодействия дефектов в ионных кристаллах при внутрицентровом возбуждении// Кандидатская диссертация. Иркутск, 2002.

76. Пологрудов В.В., Мальчукова Е. В. Оптические и фотоэлектрические явления в ионных кристаллах при возбуждении примеси// Физиш химические процессы в неорганических материалах: Тез. докл. между нар. конф., 8-12 окт. Кемерово, 2001. С. 200.

77. Radzhabov Е. and Kurobori Т. Photoinizationization processes in barium fluorohalide crystals doped with Eu2+//J. Phys.: Condens Matter, 2001. 13. P. 1159.

78. Ибрагим 3. Д. Фотоперенос электрона при внутрицентровом возбуждении в кристаллах КС1 и КВг, активированных двухвалентным иттербием//Кандидатская диссертация. Иркутск, 1999.

79. Лущик Ч.Б., Кяэмбре Х.Ф., Лущик Н.Е. и др. Делокализация примесныхвозбуждений и квазилокальные электронные возбуждения в активированных ионных кристаллах// Труды ИФА АН ЭССР, 1969. № 35. С. 538.

80. Зазубович С.Г., Лущик Н.Е., Лущик Ч.Б., Лийдья Г.Г. Оптическая структура центров люминесценции в активированных ионных кристаллах// Изв. АН СССР, сер. физич, 1965. Т. 29. С. 375-379.

81. Клемент Ф.Д. О природе центров люминесценции в щелочногалоидных кристаллах// Изв. АН СССР, сер.физич., 1965. Т. 29, № 1. С. 86-92.

82. Витол И.К., Гайлитис А.А., Грабовскис В.Я. Закон Беккереля и оценка распределения изолированных пар электронно-дырочных центров по расстояниям между их компонентами// Уч. записки Латв. ун-та., 1974. Т. 208. В. 2. С. 16-30.