Научная статья на тему 'Спектроскопические и структурные свойства кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированных ионами Er3+'

Спектроскопические и структурные свойства кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированных ионами Er3+ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
388
71
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИСТАЛЛЫ КАЛЬЦИЙ-НИОБИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА / СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ / РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ / ПАРАМЕТР КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Малов А. В., Марычев М. О., Рябочкина П. А., Сомов Н. В., Ушаков С. Н.

Приведены результаты исследования спектроскопических характеристик и атомной структуры кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированных ионами Er3+ (КНГГ:Er), с различной концентрацией ионов Er3+. Определены кристаллохимические формулы кристаллов КНГГ без активаторной примеси, а также КНГГ:Er. Выявлено уменьшение параметра кристаллической решетки кристаллов КНГГ:Er при увеличении концентрации ионов Er3+.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Малов А. В., Марычев М. О., Рябочкина П. А., Сомов Н. В., Ушаков С. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE SPECTROSCOPIC AND STRUCTURAL PROPERTIES OF CALCIUM-NIOBIUM-GALLIUM GARNETS CRYSTALS WITH Er3+

In this article are results of investigations of spectroscopic characteristics and of atom structure of calciumniobium gallium garnet with Er3+ (CNGG:Er) with different concentration lead. The crystal chemical formulas of crystals CNGG and CNGG:Er are determine. The decreasing of crystal cell of CNGG:Er when increasing of concentration of Er3+ ions is discovers.

Текст научной работы на тему «Спектроскопические и структурные свойства кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированных ионами Er3+»

Физика твердого тела Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2008, № 6, с. 46-52

УДК 621.373.862.038.825.2

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ КАЛЬЦИЙ-НИОБИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ Er3+

© 2008 г. А.В. Малое 1, М.О. Марычев 2, П.А. Рябочкина 1, Н.В. Сомов 2,

С.Н. Ушаков 3, Е.В. Чупрунов 2

1 Мордовский госуниверситет им. Н.П. Огарева, г. Саранск 2 Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского

3 Институт общей физики им. А.М. Прохорова, г. Москва

[email protected]

Поступила вседакцию 08.09.2008

Приведены результаты исследования спектроскопических характеристик и атомной структуры кристаллов кальций-ниобий-галлиевого граната, активированных ионами Ег3+ (КНГГ :Ег), с различной концентрацией ионов Ег3+. Определены кристаллохимические формулы кристаллов КНГГ без актива-торной примеси, а также КНГГ :Ег. Выявлено уменьшение параметра кристаллической решетки кристаллов КНГГ :Ег при увеличении концентрации ионов Ег3+.

Ключевые слова: кристаллы кальций-ниобий-галлиевого граната, спектр поглощения, рентгеноструктурные эксперименты, параметр кристаллической решетки.

Введение

Кристаллы со структурой граната, активированные TR3+-ионами, занимают особое место среди большого многообразия лазерных материалов. Наиболее распространенными лазерными кристаллами со структурой граната являются кристаллы ИАГ с TR3+-ионами. В то же время в качестве активных сред для лазеров с диодной полупроводниковой накачкой наряду с кристаллами, активированными TR3+-ионами, характеризующимися упорядоченной кристаллической структурой (в частности, кристаллы ИАГ), используются кристаллы с частично раз-упорядоченной атомной структурой. Неоднородно уширенные спектры поглощения TR3+-ионов в кристаллах с разупорядоченной кристаллической структурой обеспечивают лучшее согласование со спектром излучения диода накачки. Неоднородно уширенные спектры люминесценции TR3+-ионов обеспечивают возможность получения перестраиваемой лазерной генерации в пределах неоднородно уширенной линии люминесценции, а также возможность получения ультракоротких импульсов генерации в режиме синхронизации мод.

К кристаллам с разупорядоченной кристаллической структурой относятся кристаллы кальций-ниобий-галлиевого граната (КНГГ). Их характерной особенностью является более низкая (1430-1470°С) температура плавления по сравнению с кристаллами ИАГ, ГСАГ, ГСГГ. Это

упрощает процесс выращивания этих кристаллов и позволяет применять для их синтеза без-иридиевую технологию. Кроме того, в силу раз-упорядоченности кристаллической структуры для спектров поглощения и люминесценции ионов активаторов в кристаллах КНГГ характерно значительное неоднородное уширение. К настоящему времени имеется достаточно богатый экспериментальный материал по изучению спектрально-люминесцентных и генерационных свойств ионов №3+, Тт3+, Yb3+, Ег3+ в кристаллах КНГГ [1-10].

Однако в настоящее время в литературе отсутствуют результаты систематического исследования спектрально-люминесцентных и структурных свойств кристаллов КНГГ :Ег с различной концентрацией ионов Ег3+. Целесообразность проведения подобных исследований обусловлена следующими причинами. Эффективную трехмикронную лазерную генерацию на кристаллах ИАГ:Ег можно получить только при высоких концентрациях ионов Ег3+ (СЕг > 30 ат.%) [11]. Это обусловлено тем, что лазерный переход

4т 4т Т7 3+

Ац/2 ^ 113/2 ионов Ег в кристаллах гранатов является самоограниченным (для кристаллов ИАГ :Ег время жизни верхнего лазерного уровня

41ц/2 = 100 мкс, время жизни нижнего лазерного уровня 6.7 мс). Поэтому получить эффективную

4т 4т

лазерную генерацию на переходе 1ц/2 ^ 113/2 ионов Ег3+ в кристаллах ИАГ :Ег при низких концентрациях активатора не представляется возможным. В то же время структура энергети-

т-< 3 +

ческих уровней ионов Ег предполагает наличие большого числа резонансов, что обеспечивает развитие процессов безызлучательной передачи энергии (кросс-релаксация, ап-конверсия) за счет ион-ионного взаимодействия. При увеличении концентрации ионов Ег3+ и высоких уровнях возбуждения процесс ап-конверсии, соответствующий схеме (4113/2 ^ ^ 4115/2, 4113/2 ^ %/2), обеспечивает разгрузку нижнего лазерного уровня 4113/2. При этом известно, что в кристаллах ИАГ :Ег ионы Ег3+ могут замещать ионы Y3+ вплоть до 100%. Авторами [11] проведены детальные исследования спектрально-люминесцентных и генерационных свойств кристаллов концентрационного ряда ^(і_Х)Егх)3А15Оі2, 0 < х < 1. В [11] обсуждаются также вопросы образования структурных дефектов в кристаллах ИАГ :Ег при увеличении концентрации ионов Ег3+. Различные структурные дефекты в кристаллах алюминиевых и гал-лиевых гранатов, выявленные в ходе спектроскопических исследований, обсуждаются в работах [12-15].

Кристаллы КНГГ характеризуются разупо-рядоченной кристаллической структурой даже в отсутствие примесных ионов активаторов, и для них характерно гетеровалентное замещение ионов Са2+ ионами Ег3+. Поэтому характер образования структурных дефектов в кристаллах КНГГ:Ег в зависимости от концентрации примесных ионов Ег3+ будет иным по сравнению с кристаллами гранатов (например, ИАГ :Ег), в

3+

которых ионы Ег изовалентно замещают ионы, расположенные в додекаэдрических позициях кристаллической матрицы.

В настоящей работе приводятся результаты исследований спектрально-люминесцентных и рентгеноструктурных свойств кристаллов КНГГ :Ег при изменении концентрации ионов Ег3+. Выяснение структурных особенностей и установление связи физических характеристик с геометрическими закономерностями структуры этих кристаллов является важным условием для получения кристаллов оптимального состава с целью их возможного использования в качестве активных лазерных сред.

Кристаллы и методы эксперимента

Кристаллы КНГГ: Ег с концентрацией

Ег3+ 0.9 ат.%, 6 ат.%, 12 ат.%, 18 ат.% и 39 ат.% (в дальнейшем будем обозначать соответствующие кристаллы № 1, № 2, № 3, № 4, № 5) были выращены методом Чохральского из расплава. Контроль концентрации ионов Ег3+ осуществлялся с помощью рентгеноспектрального микроанализатора СатеЬах. Образцы для спектроскопиче-

ских исследований были выполнены в виде плоскопараллельных пластин толщиной 4.92 мм, 1.19 мм, 0.37 мм, 0.17 мм, 0.17 мм для образцов № 1, № 2, № 3, № 4, № 5 соответственно.

Спектры поглощения кристаллов КНГГ :Er при Т = 300 К регистрировались с помощью автоматизированной установки на базе монохроматора МДР-23. В качестве источника излучения использовалась галогенная лампа накаливания. В качестве приемников излучения в зависимости от спектрального диапазона применялись ФЭУ-100 либо германиевый фотодиод ФД-7Г. Для проведения низкотемпературных измерений использовался гелиевый оптический криостат замкнутого цикла CCS-150. Регистрация спектров поглощения при T = 300, 77, 9 K осуществлялась с помощью автоматизированной установки на базе решеточных монохроматоров SP-150 и SP-55B. В качестве приемников излучения в различных спектральных интервалах использовались ФЭУ R-92B, германиевый фотодиод, полупроводниковые детекторы с пельтье-охлаждением InGaAs и PbS.

Рентгеноструктурные эксперименты были выполнены на 4-кружном автоматическом дифрактометре OXFORD DIFRACTION Gemini S, оснащенном CCD-детектором Sapphire, с использованием образцов сферической формы диаметром около 0.25 мм с разрешением до 0.45 А с максимальным 20 = 110° при температуре 100 К. Эксперименты проводились с использованием MoKa-излучения (U = 50 кВ, I = 40 мA), монохроматизация которого осуществлялась графитовым монохроматором. Температура образца T = 100 K поддерживалась температурной приставкой CryoGetHT фирмы Oxford Instruments. Съемка осуществлялась методом омега-сканирования по полной сфере отражений. Данные эксперимента обрабатывались в программном комплексе CrysAlisPro v.171.32.29 и WinGX

1.B0.02 [16]. Структура уточнялась по методу наименьших квадратов в программном комплексе SHELXL [17]. Поглощение учитывалось на основании полученной модели структуры при учете сферической формы образца [18, 19].

Рентгенофазовые исследования проводились на порошковом дифрактометре Shimadzu XRD6000 при комнатной температуре T = = 300 K, излучение X = CuKa, диапазон 20 = = [10.000°, 120.000°], скорость сканирования 2° в минуту, разрешение по 20 = 0.02°.

Результаты и обсуждение

В работе [9] нами были представлены результаты спектроскопического исследования

кристаллов КНГГ :Ег (СЕг = 6 ат.%). Было показано, что значение силы осциллятора для сверх-

42

чувствительного перехода І15/2 — Н11/2, а также параметр интенсивности О2 ионов Ег3+ в этих кристаллах выше соответствующих значений в ряду других гранатов, активированных ионами Ег3+. Мы объяснили это тем, что при данной концентрации активатора в кристаллах КНГГ:Ег доминирующими являются оптиче-

3+

ские центры ионов Ег с симметрией окружения ниже D2. На примере исследования спектроскопических характеристик ионов Nd3+ и Тт3+ в кристаллах КНГГ нами было показано [10], что изменение силы осциллятора для сверхчувствительного перехода, а также параметра интенсивности О2 редкоземельного иона может служить зондом для обнаружения изменения геометрии окружения данного иона в кристаллах гранатов.

В настоящей работе определены спектроскопические характеристики и проведен их сравнительный анализ для кристаллов КНГГ :Ег

3+

с различной концентрацией ионов Ег .

На рис. 1 приведены спектры поперечных сечений поглощения кристаллов КНГГ :Ег3+ для переходов 4І15/2 — 2ИП/2 и 4І15/2 — 4Sз/2 для образцов № 2, № 4, № 5 при Т = 300 К, 77 К, 9 К соответственно.

Из рисунка видно, что интенсивность линий

42

для сверхчувствительного перехода І15/2—^ Н11/2 в спектре поглощения кристаллов № 5 уменьшается, по сравнению с интенсивностью линий для этого перехода в спектре поглощения кристаллов № 2. Для других переходов ионов Ег3+ также происходит перераспределение интенсивностей линий в спектре поглощения, однако интегральная интенсивность линий в спектрах поглощения не изменяется в пределах погрешности измерений. В настоящей работе были определены значения сил осцилляторов переходов

3+

ионов Ег и параметры интенсивности для кристаллов КНГГ :Ег с концентрацией Ег3+ в интервале от 0.9 ат.% до 39 ат.% при Т = 300 К.

Метод определения параметров интенсивности ^, согласно теории Джадда-Офельта [20, 21], и особенности его применения к кристаллам с разупорядоченной кристаллической структурой, к которым относятся КНГГ:Ег, описаны нами в [9, 10]. При вычислении параметров интенсивности использовались численные значения матричных элементов единичных тензоров для ионов Ег3+, которые приводятся в [22]. Значения п для кристаллов КНГГ взяты из работы [23].

В таблице 1 приведены значения сил осцилляторов для сверхчувствительного перехода

4 т 2т т Т7 3+

115/2—^ Н11/2 ионов Ег , а также параметры интенсивности П( для различных значений концентрации ионов Ег3+ в кристаллах КНГГ :Ег.

Из таблицы 1 следует, что при увеличении концентрации ионов Ег3+ от 0.9 ат.% до 39 ат.% в кристаллах КНГГ :Ег наблюдается тенденция уменьшения значений сил осцилляторов для

4т 2тт

сверхчувствительного перехода 1]5/2 — Н11/2, а также параметра интенсивности О2.

Об уменьшении значения силы осциллятора

4

для сверхчувствительного перехода 115/2 — — 2Н11/2, а также параметра интенсивности 02

3+

для ионов Ег при увеличении концентрации Ег^3 в халькогенидном стекле 0.15Ga2S3x x0.85GeS2 сообщается в работе [24]. Данный факт авторы объясняют тем, что в исследуемых стеклах состав второй координационной сферы становится более однородным, что уменьшает степень асимметрии кристаллического поля в местах нахождения ионов эрбия.

Обнаруженное в настоящей работе изменение контура и перераспределение интенсивностей в спектрах поглощения, а также уменьшение значений силы осциллятора для сверхчув-

4т 2тт

ствительного перехода 115/2 — Нц/2 и параметра интенсивности О.2 в высококонцентрированных кристаллах КНГГ :Ег свидетельствуют о структурных изменениях в этих кристаллах. Увеличение концентрации Ег3+ в исследованных кристаллах, по-видимому, приводит к возрастанию вероятности того, что соседние доде-каэдрические позиции элементарной ячейки будут заняты ионами Ег3+, а это, в свою очередь, может приводить к частичному упорядочению распределения КЬ и Ga в соответствующих октаэдрических и тетраэдрических позициях. Таким образом, степень асимметрии кристалличе-

3+

ского поля локальной позиции иона Ег в таком парном центре может быть меньше по сравне-

3+

нию с другими оптическими центрами Ег в данном кристалле.

С целью выявления структурных особенностей кристаллов КНГГ :Ег с различной концентрацией ионов Ег3+ для этих кристаллов были проведены эксперименты рентгеноструктурного анализа.

Рентгеноструктурное исследование кристаллов данного концентрационного ряда показало, что структура всех кристаллов соответствует структурному типу граната. Пространственная группа симметрии исследованных кристаллов описывается стандартной для гранатов кубической группой 1а 3d.

Атомы кальция и замещающие их атомы эрбия располагаются по 24-кратной правильной

Таблица 1

Значения силы осциллятора для перехода 4115/2 ^ 2Н11/2 и параметров интенсивности П, для различных значений концентрации ионов Ег3+ в кристаллах КНГГ при Т = 300К

Обозначение образца Силы осцилляторов / для сверхчувствительного перехода 4115/2 ^ 2Иш2 Значение параметров интенсивности • 10-20 см2 ионов Ег3+

^2 О, а

№ 1 7.48-10'6 3.47 0.83 0.64

№ 2 7.26-10'6 3.29 0.92 0.73

№ 3 7.29-10'6 3.32 0.90 0.77

№ 4 6.87-10'6 3.12 0.83 0.78

№ 5 5.71-10-6 2.42 0.97 0.75

X, пт

Рис. 1. Спектры поперечных сечений поглощения кристаллов КНГГ:Ег3+ для переходов 4115/2 ^ 2Н11/2 и 4115/2 ^ 4S3/2 для образцов № 2, № 4, № 5 при Т = 300 К

системе точек 24с, которая в идеальном кристалле характеризуется собственной симметрией 222. Атомы галлия в основном располагаются по 24-кратной правильной системе точек 24d, статистически чередуясь с небольшим числом атомов ниобия. Симметрия этих позиций в идеальном кристалле характеризуется точечной группой 4. Наибольшая часть атомов ниобия, статистически чередуясь с небольшим количеством атомов галлия, располагается по 16-кратной правильной системе точек 16а (октаэдрические позиции). В идеальном кристалле эти позиции характеризуются точечной симметрией 3 . Наконец, атомы кислорода занимают общую 96-кратную правильную систему точек.

Структурная формула стехиометрического кристалла (без вакансий) с учетом распределения атомов по правильным системам точек в элементарной ячейке может быть представлена в виде (Са, Ег)24 ^а, №)24 ^а, №)16096. Однако

наши исследования показали, что за исключением атомов кислорода для расположения всех остальных атомов характерны наличия вакансий. В табл. 2 представлены подробные структурные формулы кристаллов КНГГ :Ег, факторы недостоверности R, коэффициенты экстинкции и значения параметров решетки исследованных кристаллов, а также значения концентрации ионов Ег3+, полученные методом рентгеноструктурного анализа.

Отметим некоторые особенности атомных структур исследованного концентрационного ряда. Для кристаллов характерно монотонное уменьшение параметра элементарной ячейки от

12.480 А (неактивированный кристалл) до

12.343 А. Значение параметра ячейки для кристалла с концентрацией 39% Ег3+ равно

12.343 А, что приближается к значению параметра решетки для эрбий-галлиевого граната, равному 12.254 А [25].

Структурные формулы кристаллов КНГГ:Ег, значения концентрации ионов Ег3+ (СЕг, ат.%), факторы недостоверности И, коэффициенты экстинкции и значения параметров решетки концентрационной серии кристаллов КНГГ:Ег

Обозначение образца Структурная Формула* СЕг, ат.% К Коэффициент экстинкции Параметр элементарной ячейки а, А

без примеси (Са2 84По.17)(1чГЬ1. зтОао.збПо.от) (Оа2 ^КЬол 4^0.30 )С*12 0.00 0.018 0.0027 12.4796(2)

№1 (Са2 84Ег0 02По. 57Оао 39П0 05) (Оа2.50^Ьо.24По.2бХ512 0.5(2) 0.017 0.0025 12.4531(1)

№2 (Са2 70Ег017П0дзХЫЬ! 38Оао 69) (Оа2 47№>0 42П0 Л1)012 5.7(5) 0.019 0.0021 12.4450(3)

№3 (Са2 67Ег0 30П0 озХ^! 79Оао 10П0Л1) (Ga2.74Nb0.08D0.18)012 9.9(2) 0.023 0.0018 12.4319(5)

№4 (Са2 48Ег0 40П0дзХ^! 49Оао 30П0 21) (Оа2 25^0,з8По.37)012 13.2(5) 0.050 0.0012 12.4319(5)

№5 (Са! 8бЕг! 14П0 003)(№151Оа015П0 34) (Оа215№0 33П0 52) 012 38.0(6) 0.035 0.0012 12.3433(1)

* Пустые ячейки - обозначение вакансий.

С целью проверки предположения о том, что

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Т7 3+

при высоких концентрациях ионов Ег в кристаллах КНГГ:Ег возможно присутствие фрагментов эрбий-галлиевого граната, нами были проведены рентгенофазовые исследования порошков образцов № 3, № 4, № 5. Проведенный порошковый рентгеноструктурный анализ показал, что фазы эрбий-галлиевого граната на уровне микровключений не наблюдается. По-видимому, предположение о структурных образованиях в исследованных кристаллах гранатов, аналогичных эрбий-галлиевому гранату, сделанное нами по результатам спектроскопических исследований, может иметь место, если размеры этих образований не превышают размеров нескольких элементарных ячеек.

Заключение

При исследовании спектроскопических характеристик концентрационной серии кристаллов КНГГ :Ег установлено, что в высококонцентрированных кристаллах КНГГ :Ег происходит изменение контура и перераспределение интенсивностей в спектрах поглощения. В большей степени изменения спектроскопических характеристик при увеличении концентрации Ег3+ в кристаллах КНГГ :Ег характерны для сверхчувствительного перехода

4т 2тт Т7 3 +

115/2 * Н11/2 ионов Ег .

В результате рентгеноструктурного анализа концентрационной серии кристаллов КНГГ :Ег получены кристаллохимические формулы кристаллов КНГГ без активаторной примеси, а также КНГГ :Ег с различной концентрацией Ег. Для исследованных кристаллов концентрационного ряда КНГГ :Ег обнаружено монотонное уменьшение параметра элементарной ячейки от

12.480 А (неактивированный кристалл) до

12.343 А.

Авторы выражают благодарность Н.А. Есь-кову за предоставленные кристаллы.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (№ проекта 07-02-00055а).

Список литературы

1. Еськов Н.А., Фаерман М.Д., Сурова Н.А. и др. Непрерывная серия твердых растворов со структурой граната в системе Са0-МЬ205^а20з^е02 // Укр. хим. журн. 1985. Т. 51. № 5. С. 457.

2. Каминский А.А., Белоконева Е.Л., Бута-шин А.В. и др. Кристаллическая структура и спектрально-люминесцентные свойства катион-дефи-

цитного граната Са3(NbGa)2Ga3O12-Nd3+ // Изв. AH ССР. Шорг. материалы. 1978. Т. 14, N° 12.

С. 2254-2255.

3. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Eськов H.A. и др. // Квантовая электроника. 1988. Т. 15. В. 2. С. 312.

4. Воронько Ю.К., Eськов H.A., Гессен С.Б. и др. // Квантовая электроника. 1990. Т. 17. В. 3. С. 3б3.

5. Воронько Ю.К., Eськов H.A., Подставкин A.C и др. // Квантовая электроника. 2001. Т. 31. В. б. С. 3б3.

6. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Eськов H.A. и др. // Квантовая электроника. 1993. Т.20. В. 4. С. 3б3.

7. Воронько Ю.К., Гессен С.Б., Eськов H.A. и др. // Квантовая электроника. 1993. Т.20. В.11. С. 1100.

8. Voronko Yu.K., Sobol A.A., Karasik A.Ya., et al. // Optical Materials. 2002. V. 20. P. 197.

9. Воронько Ю.К., Малов A^., ^щев KH. и др. Параметры интенсивности для ионов Er в кристалле кальций-ниобий-галлиевого граната // Оптика и спектроскопия. 2007. М 5. С. 788-793.

10. Белова ИА., Больщиков ФА., Воронько Ю.К. и др. Интенсивность f-f переходв редкоземельных ионов Nd3+, Er3+, Tm3+ в кристаллах кальций-ниобий-галлиевого граната // ФТТ. 2008. Т. 50. В.9.

11. Лазер на кристаллах иттрий-эрбий-алюми-ниевого граната// Труды ИОФ AH. 1989. Т. 19.

12. Воронько Ю.К., Соболь A.A. Спектроскопия активаторных центров редкоземельных ионов в лазерных кристаллах со структурой граната // Тр. ФИAH СССР. 1977. Т. 98. С. 41-47.

13. Voronko Yu.K., Sobol A.A. Local inhomogie-niety of garnet crystals doped with rare earth ions // Phys. Status Solidi (a). 1975. Vol. 27. N 2. P. б57-бб3.

14. Ashurov M.Kh., Voronko Yu.K., Osiko V.V. et al. Spectroscopic study of stoichiometry deviation in crystals with garnet structure // Ibid. 1977. Vol. 42. N 1. P. 101-110.

15. Ashurov M.Kh., Voronko Yu.K., Osiko V.V. et al. Inequivalent luminescence centers of Er3+ in gallium garnet crystals // Phys. Status Solidi (a). 197б. Vol. 35. N 3. P. б45-б49.

16. Farrugia L.J. // J.Appl. Cryst. 1999. 32. Р. 837838.

17. Sheldrick G.M. SHELX97. Programs for Crystal Structure Analysis (Release 97-2). University of Gottingen, Germany, 1997.

18. Busing W.R. & Levy H.A. // Acta Cryst. 1957. 10. Р. 180-182.

19. Coppens P., Leiserowitz L. & Rabinovich D. // Acta Cryst. 19б5. Р. 1035-1038.

20. Judd B.R. Optical absorption intensities of rare-Earth ions // Phys. Rev. 19б1. V. 127. М 3. P.750-761.

21. Ofelt G.S. Intensities of crystal spectra of rare-Earth ions // J. Chem. Phys. 1962. V. 37. М 3. P. 511-520.

22. Carnall W.T., Fields P.R. and Wybourne B.G. Spectral intensieties of the trivalent lanthaniedes and actinides in solution. I. Pr3+, Nd3+, Er3+, Tm3+, and Yb3+ // J. Chem Phys. 1965. V. 42. М 11. P. 3797-380б.

23. Еськов Н.А., Осико В.В., Соболь А.А. и др. // Изв. АН СССР. Сер. Неорган. материалы. 1978. Т. 14. № 12. С. 2254.

24. Шарова И.С., Иванова Т.Ю., Маньшина А.А. Исследование спектроскопических параметров халь-

когенидных стекол системы Ga-Ge-S: Ег3+ // Физика и химия стекла. 2006. Т. 32. № 1.

25. Духовская Е.Л., Саксонов Ю.Г., Титова А.Г. // Изв. АН СССР. Сер. Неорган. материалы 1973. Т. 9. С. 809.

THE SPECTROSCOPIC AND STRUCTURAL PROPERTIES OF CALCIUM-NIOBIUM-GALLIUM GARNETS CRYSTALS WITH Er3+

A. V. Malov, M.O. Marychev, P.A. Ryabochkina, N. V. Somov, S.N. Ushakov, E. V. Chuprunov

In this article are results of investigations of spectroscopic characteristics and of atom structure of calcium-niobium gallium garnet with Er3+ (CNGG:Er) with different concentration lead. The crystal chemical formulas of crystals CNGG and CNGG:Er are determine. The decreasing of crystal cell of CNGG:Er when increasing of concentration of Er3+ ions is discovers.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.