Введение к работе
Актуальность темы. Научно-технический прогресс немыслим без ізвития таких отраслей науки, как радиоэлектроника, квантовая и ;линейная оптика, волоконная оптика, вычислительная техника, >торые обязаны применению таких кристаллов, как кварц, рубин, іанат, вольфрамат с их уникальными физическими свойствами, войства реальных кристаллов в значительной степени зависят от ( совершенства, определяемого условиями выращивания.
Возросшие потребности в кристаллах способствовали развитию юретических работ. В настоящее время еще нет общепринятой тео-їи роста и формирования реальных кристаллов, поэтому между еретическими работами по росту и практическими результатами э выращиванию кристаллов существует значительный разрыв.
Промышленные кристаллы из растворов получают на протяжен-ых затравках различной формы и основной прирост проходит на гадии регенерации, поэтому физические свойства изделия зависят г механизма регенерации кристаллов, который в настоящее время зучен еще недостаточно.
Значительных успехов в получении кристаллов с заданными изическими свойствами можно добиться только в том случае, если становить связь между физическими свойствами кристалла, их суб-груктурой и условиями выращивания. В представленной работе мы опытались установить такую связь для кристаллов, которые нашли рименение в оптике, радиотехнике и квантовой оптике. Работа но-ит практический характер и выполнена в соответствии с поставлен-ыми задачами технологического характера. Исследования проводились лаборатории физического факультета Челябинского государствен-ого педагогического университета по хоздоговорам: с заводом «Кри-галл» /г. Южноуральск/, НИИ ГОИ и ЛИТМО /г. Петербург/, НИИ ФОНОН» /г. Москва/, завод ТТК /г. Куса/.
Цель работы. Систематическое исследование зависимости дефек-ности и свойств рубина, кварца, граната, калийгадолиниевого воль->рамата от условий выращивания. Кристаллы кварца и корунда наїли применение в оптике и радиотехнике, рубин, гранат и вольф-амат применяются в квантовой оптике и приборостроении. Работа ыла направлена на совершенствование технологии получения кри-таллов с заданными свойствами.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Установлена зависимость оптических свойств и добротности it макро и микродефектов кристаллов кварца.
Определена природа дефектов и их влияние на излучение опти-іески активных кристаллов рубина, АИГ и КГВ.
Показано влияние устойчивости поверхности роста на дефектность кристаллов, получаемых из раствора и расплава.
Установлена связь между макро и микродефектами оптических кристаллов.
Защищаемые положения:
1 Метод гидротермального травления, обладающий высокой чувствительностью к нарушениям структуры оптических кристаллов.
-
Влияние пассивных и медленно растущих граней на совершенство и физические свойства кристаллов: с пассивными гранями связана дефектность кристаллов получаемых из раствора, а выращивание из расплава в направлении медленно растущей грани позволяет получать кристаллы с наиболее совершенной структурой.
-
Влияние механизма захвата, распределения и концентрации активирующей примеси на физические свойства рубина, АИГ и КГВ.
-
Использование добавок-компенсаторов и термической обработки для получения кристаллов с заданными физическими свойствами.
-
Зависимость оптических свойств и добротности кристаллов, получаемых из раствора и расплава, от скорости роста, ее стабильности и кристаллографического направления выращивания.
Практическое значение:
-
Полученные результаты использовались для совершенствования технологии получения кристаллов с заданными физическими свойствами.
-
Материалы исследования могут быть полезными при создании теории формирования реальных кристаллов.
Задачи исследования
-
Зависимость оптических свойств исследуемых кристаллов от их совершенства.
-
Связь добротности кристаллов кварца с дефектностью и резонансной частотой.
-
Влияние дефектности на характеристики лазерного излучения оптически активных кристаллов.
-
Взаимосвязь условий выращивания кристаллов с их совершенством.
Апробация работы. Основное содержание работы отражено в 58 публикациях, на ежегодных Федоровских сессиях с 1965 по 1993 гг., на семинаре кафедры физики твердого тела ЛГПИ /1972/; на семинаре кафедры кристаллографии ЛГИ /1975/; на юбилейной научно-технической сессии 50-летия Ильменского государственного заповедника / г.Миасс,1970/; V Всесоюзном совещании по росту кристаллов /г.Тбилиси, 1977г./; Всесоюзной конференции «Субструктурное упрочнение
іатериалов и дифракционные методы исследования» /г.Киев, 1985/; на еминаре II Всесоюзной школы по физике и химии рыхлых и слоистых ристаллических структур /г.Харьков, 1988/; на семинаре теоретичес-ого отдела ИК АН СССР /г.Москва, 1988/; на научно-техническом еминаре « Получение, свойства и применение дисперсных материа-ов в современной науке и технике» /г.Челябинск,1989,1991 г., Ураль-кая АН СССР/; на семинаре кафедры твердого тела ЧелГУ,/Челя-инск, 1998/; на семинаре кафедры физической химии ЧЮГУ/Челя-инск, 1998/.
Структура и объем работы. Работа состоит из пяти глав, изложена іа 260 страницах, включая 72 рисунка и таблиц, список литературы із 248 наименований.
