CC BY
29
взаимодействия ромбоэдрических искажений с внутренними напряжениями, обусловленными поворотными модами.
Это состояние, во-первых, приведет к торможению фазового перехода в 11-фазу при понижении температуры, т.е. будет наблюдаться переход первого рода, близкий переходу второго рода, что соответствует действительности. Во-вторых, при экспериментах по неупругому рассеянию нейтронов должны наблюдаться только признаки неоднородного состояния, а не четкое неоднородное состояние.
Отметим также, что в вышеупомянутом метаста-бильном состоянии неоднородные флуктуации ПП приводят к однородным флуктуациям потока дислокаций. Последние же обеспечивают высокую плотность материала. Возможно, что необычные механические свойства никелида титана обусловлены этими дислокациями в найденном метастабильном состоя-
Северо-Кавказский научный центр ВШ_______________
нии. Однако все наши результаты получены для тонких пленок. Для их обобщения на образцы любых размеров требуется более детальный анализ, который не входит в цели настоящей работы.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант №02-02-17871.
Литература
1. Wang F., Pickarti S., Alperin H.A. U Phase. J. Appl. Phys. 1972. Vol.43,№ l.P. 97-112.
2. Mercier O., Bruesch P., Buhrer W. II Phys. Acta. 1980. Vol. 53, P. 243.
3. Егорушкин B.E. // ФТТ. 1982. T. 24. № 5. C. 1276 -1281.
4. Алышев C.B., Егорушкин B.E., Шаболовская С.A. II ФТТ. 1984. Т. 26. № 3. С. 856 - 857.
5. Брагинский А.Я. И ФТТ. 1990. Т. 32. № 7. С. 2121 -2125.
6. Braginsky A. Y. II Phys. Rev. В 66. 054202 (2002)
15 октября 2002 г.
УДК 535.370:546.77
ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ВЕЩЕСТВО НА ОСНОВЕ ТРОЙНОГО МОЛИБДАТА
©2003г. И.И.Мурзаханова, М.А.Джакеева, Р. Ч.Бажева, Ф.К.Казанчева
The spectrum-luminescence researts of triple molybdate КЬаУ(Мо04)з samples, activated by neodimum have done. The substance of compound KBaYo,97sNdo.o25(Mo04)3 is offered as a luminescence material.
Быстро растущие потребности техники обусловливают актуальность разработки новых высокоэффективных материалов на основе сложных оксидов, а также совершенствования технологий их получения в различных технических формах (порошки, кристаллы, пленки). В качестве рабочих тел широко используются материалы на основе молибдатов и вольфраматов щелочных, 'щелочно-земельных и редкоземельных элементов. Так, например, молибдат кальция - лазерное вещество, молибдат свинца - лазерный пигмент, вольфрамат кальция (его монокристаллы) - катодо-люминофоры в рентгеноскопии и индикаторы у-излучения в сцинтилляционных счетчиках, молибдат бария - оптический квантовый генератор (ОКГ) [1,2]. Имеются сведения о применении средних и двойных молибдатов в качестве активаторов и кристаллических матриц оптических квантовых генераторов, люминофоров, сегнетоэлектрических материалов в микроэлектронике [3]. Кристаллы большинства двойных молибдатов и вольфраматов характеризуются структурной разупорядоченностью, заключающейся в статистическом распределении катионов редкоземельного и щелочного элементов в кристаллической решетке, что проявляется в размытости картины двойного лучепреломления и уширении полос в колебательных спектрах, спектрах люминесценции и парамагнитного резонанса [3]. Кроме того, материалы с разупорядо-ченной кристаллической решеткой применяют для получения сверхкоротких (< 10~пс) гигантских импульсов когерентного излучения в ОКГ с фазировкой мод и регенерацией при высоких температурах (на-
пример, вольфрамат кальция - минерал шеелит). Смешанные молибдаты и вольфраматы редкоземель- ' ( ных элементов (от лантана до лютеция, включая иттрий и скандий), в состав которых, входит два редкоземельных элемента, являются эффективными люми-несцирующими материалами [3].
Нами ранее были синтезированы новые соединения - тройные молибдаты состава КВаЬп(Мо04)з (Ьп = Ьа - 1д1,У) [4, 5]. Изучение колебательных спектров и рентгенографические исследования показали, что названные вещества кристаллизуются в структурном типе шеелита (вольфрамата кальция), что дало толчок к поиску новых эффективных материалов со специальными свойствами (например, люминофоров)
[6]. В [7, 8] описаны исследования спектральнолюминесцентных свойств синтезированных нами тройных молибдатов.
Спектрально-люминесцентные исследования проводили методами лазерной спектроскопии на автоматизированной установке [9]. Получены спектры люминесценции и спектры возбуждения люминесценции неодима и европия. Люминесценцию исследуемых образцов возбуждали излучением перестраиваемого по частоте лазера на родамине 6Ж с длиной волны излучения 0,54 — 0,61 мкм. Длительность импульсов возбуждения составляла 20 - 30 не. Сигналы люминесценции в диапазоне 0,58 - 1,3 мкм поступали на монохроматор МДР-23, с выхода которого сигнал подавался на вход бокскар-интегратора ВС1-280, а с его выхода — на цифровой вольтметр, затем - на вход ЭВМ НР-868. Интенсивность люминесценции изме-
рялась в максимуме наиболее интенсивного пика перехода 4Рз/12-41ц/2 при стационарном возбуждении лампой накаливания 500 Вт в полосу поглощения иона неодима Ш3+ в области 0,58-0,61 мкм.
Описываемое в настоящей работе вещество относится к материалам квантовой электроники и может найти применение в качестве низкопороговых твердотельных лазеров с оптической накачкой, в устройствах информатики для отображения информации. Аналогами описываемого люминесцентного вещества являются люминофоры на основе средних и двойных молибдатов, имеющих шеелитоподобную структуру [10, 11]. Недостатком этих люминофоров является относительно низкая интенсивность люминесценции ионов за счет концентрационного тушения, а также низкий коэффициент преобразования световой энергии.
Наиболее близким по качественному составу описываемому веществу является люминофор на основе двойного калий-итгриевого молибдата КУ(МоО)2:Нс13+ [12]. Но в то же время этот материал имеет невысокую интенсивность люминесценции ионов неодима N<1 3+, а также низкий энергосъем вследствие концентрационного тушения. Поэтому целью нашего исследования явилось увеличение интенсивности люминесценции на длине электронного перехода иона неодима N(13+.
При изучении спектрально-люминесцентных свойств тройного молибдата КВаУ(Мо04)з, активированного неодимом, было выявлено, что при концентрации неодима 2,5 ат. % образцы обладают величиной люминесцентного времени, превышающей значения времен жизни люминесценции при этой же концентрации ионов неодима для других матриц (например, иттрий-алюминиевого граната, вольфра-мата кальция Са\У04 и других, в том числе двойного калий-иттриевого молибдата КУ(Мо04)2 и калий-лантанового молибдата КЬа(Мо04)2. Для изучения зависимости люминесцентных характеристик мета-стабильного состояния 4Р3/2 от содержания неодима был синтезирован ряд твердых растворов КВаУ 1_хШх(Мо04)з, где х = 0,001- 0,6.
Представляло интерес исследовать концентрационную зависимость времени жизни тл и интенсивности люминесценции 1от„. от величины х, а также характер кривых затухания.
Как видно из полученных результатов измерений, представленных на рисунке, интенсивность люминесценции состава КВаУо,975Кс1о,о25(Мо04)з (нашего материала) в 1,6 раза превышает интенсивность люминесценции иттрий-алюминиевого граната, взятого нами в качестве аналога для сравнения. Кривые кинетики затухания люминесценции имеют четко выраженный экспоненциальный характер во всем диапазоне концентраций.
Известны лазерные люминесцентные материалы, активированные неодимом, например иттрий-алю-миниевый гранат УзАЬО^Ш3*, взятый нами в качестве аналога для сравнения. Близкими по составу и структуре нашему материалу являются люминофор на основе среднего ВаМо04:Ш3+ и двойных молибдатов
КЬа(Мо04)2:М3\ КСс1(Мо04)2 :Ш3+ [10],
ВаС<і2-хШх(Мо04)4 [11], имеющих шеелитоподобную структуру. Прототипом вещества КВаУо,975Мс1о,о25(Мо04)з является люминофор на основе двойного калий-иттриевого молибдата КУ(Мо04)2:Ш3+ [10] как наиболее близкий по составу ингредиентов, а по спектрально-люминесцентным характеристикам не уступающий вышеуказанным. Состав предлагаемого люминесцентного вещества в пересчете на оксиды (масс. %) соответствует:
К20-6,30-6,32 Ш203 - 0,02-1,22 ВаО - 20,48-20,57 Мо03 - остальное У203-14,33-15,14.
Іом. X, мкС
Зависимость интенсивности 1от„ и времени жизни тл люминесценции от содержания неодима, ат. %
С точки зрения оптимальной концентрации активатора для лазерного материала, который в основном определяется относительной интенсивностью излучения на данном переходе и по измерительному времени жизни, данный материал имеет преимущество перед остальными. Полученный положительный эффект при технической реализации предложенного люминесцентного вещества позволит повысить яркость свечения люминесцентных экранов, уменьшит энергопотребление за счет возрастания коэффициента преобразования световой энергии. Оценка экономического эффекта станет возможной после создания экспериментального прибора.
Полученное соединение может найти применение также в качестве ИК-люминофора, а при условии получения кристаллов высокого оптического качества, устойчивых к влиянию внешних воздействий температуры и влаги, возможно применение в качестве лазерного материала.
Спектрально-люминесцентные исследования образцов и испытания люминесцентного материала были выполнены в институте радиотехники и электроники (ИРЭ) РАН (г.Москва) совместно с доктором физико-математических наук В.Ф.Золиным.
Авторы статьи выражают благодарность кандидату физико-математических наук С.Н.Веткиной и доктору химических наук А.А.Евдокимову (МИРЭА).
Литература
1. Мохосоев М.В, Базарова Ж.Г. Сложные оксиды молибдена и вольфрама с элементами I—IV групп. М., 1990.
2. Murthy J.C.N., Satyanaravana М. // Ind. Chem. Eng. 1982.
Vol. 24. P.l- 15.
3. Мохосоев М.В., Алексеев Ф.П., Бутуханов В.А. Двойные молибдаты и вольфраматы. Новосибирск, 1981.
4. Кожевникова Н.М., Мохосоев М.В., Мурзаханова И.И., Алексеев Ф.П. Системы К2М0О4- ВаМоС>4- Ьпг(МоО)з, Ln = La-Lu,Y,Sc // Журн. неорган. химии. 1990. Т. 35. № 12. С. 3157-3159.
5. Kozhevnikova N.M. et al. II Proceedings of the 2nd International Conference on Rare Earth Development and Application. China.1991. Vol. 2. P.845 - 849.
6. Фомичев B.B., Мурзаханова И.И. u др. II Журн. неорган. химии. 1993. Т. 38. № И. С. 1875 - 1877.
7. Веткина С.Н., Золин В.Ф., Мурзаханова И.И., Кожевникова Н. М. II Неорган. материалы. 1992. Т. 28. № 4. С. 829 - 834.
8. Веткина С.Н., Золин В.Ф., Мурзаханова И.И,, Кожевникова Н.М. Оксидные соединения редкоземельных элементов. Синтез. Структура. Свойства. Улан-Удэ, 1993. С.51 -58.
9. Золин В.Ф. и др. Оксовольфраматы лантана и щелочноземельных элементов - материалы для неодимовых порошковых лазеров // Квант, электроника. 1988. Т. 15. № 2. С.321-323.
10. Белокриницкий Н.С., Шпак М.Т. Н Квант, электроника. Киев, 1971. С. 162-227.
11. Балакирева Т.П. и др. // Квант, электроника. 1981. № 3. С. 856-860.
12. Каминский А.А. Лазерные кристаллы. М., 1975. С.127.
Кабардино-Балкарский государственный университет
17 апреля 2002 г.
УДК 621.396.677
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЛАИН-ФУНКЦИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО ВИБРАТОРА С НАГРУЗКАМИ
©2003г. В.А. Панкратов
The solution of problem of exciting of linear dipole by using spline
Интенсивное развитие средств связи различного назначения, широкое внедрение средств связи с объектами мобильного базирования, включая радиосистемы индивидуального пользования, вызывают потребность создания эффективных радиотехнических систем различного назначения. Неотъемлемым элементом их являются блоки, характеристики которых в значительной степени предопределяют основные параметры радиосистем.
Одним из основных требований, предъявляемых к антеннам радиосистем, используемым для связи с мобильными объектами в условиях городской застройки, является возможность изменения формы диаграммы направленности (ДН). Реализация этого при сохранении простоты конструкции связана с использованием проволочных вибраторных антенн, в плечи которых включены нагрузки [1 - 3]. Выбор параметров нагрузок (величины, точки включения) определяется проведением большого объема теоретических исследований. При этом, несмотря на большое число работ в данном направлении [2 - 5], вопросы ■ влияния параметров нагрузок на характеристики излучения проволочных антенн рассмотрены не в полной мере.
Целью данной статьи является разработка эффективного численного алгоритма нахождения распределения тока в линейном вибраторе с включенными сосредоточенными нагрузками и исследование влияния последних на ДН.
Рассмотрим тонкий линейный вибратор с длиной плеча I и диаметром а, находящийся в свободном пространстве. В разрывы плеч вибратора включены J
сосредоточенных нагрузок величины Wj(j = l.......J),
а- к входу вибратора - источник ЭДС с напряжением
functions for approximation of current distribution is given.
U (рис. 1). Зависимость всех, величин от времени, описываемая множителем exp(icot), здесь и далее опущена.
Щ
JZZZZZZ.
»У///^ 1*7777
Рис. 1. Геометрия задачи
Возбуждаемое вибратором поле должно удовлетворять условию излучения, уравнениям Гельмгольца и граничным условиям на поверхности вибратора [6]. При этом будем считать, что плечи вибратора выполнены из идеально проводящего материала, вследствие чего тангенциальная составляющая поля на поверхности вибратора равна нулю. Поскольку вибратор предполагается тонким {а«1, а«Х) граничное условие сводится к равенству нулю только продольной компоненты поля ( Ех = 0). В центре вибратора (точке включения ЭДС) и точках включения нагрузок напряженность поля отлична от нуля. Таким образом, для Ех справедливо следующее равенство:
Е?8(х)+ lExj5(X-Xj) j=i
8(y)8(z),
(1)
-1<х<1, где 5(0 - дельта-функция Дирака.
С использованием понятия векторного электродинамического потенциала и граничных условий на поверхности вибратора выражение (1) позволяет сформулировать интегральное уравнение относительно неизвестной функции, описывающей распределение тока в излучателе [2, 6]:
