Исследованы кристаллы алюмоиттриевого граната с примесью неодима, выращенные методом Чохральского. Методом гидротермального травления определена субструктура кристаллов и её взаимосвязь с дефектностью. Гидротермальным методом травления установлено, что в кристаллах YAG:Nd3+ существует «эффект грани», где имеются сектора роста и по границам этих секторов располагается примесь неодима. В кристаллах выявляются три вида субструктуры: секториальность, ячеистость и зонарность. Определены два механизма роста: послойный (центральная область) и нормальный (периферия). В промежуточной области, помимо искривлённых границ зонарности, наблюдаются макроскопические включения алюмината иттрия со значительным содержанием примеси неодима. Алюминат иттрия захватывает примесь неодима больше единицы, вследствие чего в промежуточной области происходит концентрационное тушение. Таким образом явление КТЛ нужно объяснять исходя из субструктуры и учитывая метод выращивания кристаллов.
Yttrium Aluminum Garnet crystals doped with neodymium were grown by the Czochralski method and investigated. Hydrothermal etching method defined substructure of crystals and its relationship to defects. Hydrothermal method is established "edge effect" with growth sectors and on the borders of these sectors is an admixture of neodymium in YAG: Nd3+ crystals. We revealed three types of substructures: sectorial, cellular and sable. Two mechanisms of growth were identified: stratified (central region) and normal (periphery). We observed macroscopic inclusions of Yttrium Aluminate with a high content of neodymium impurities in the intermediate region in addition to the curved border sable. Yttrium aluminate captures the admixture of neodymium is greater than unity, resulting in the intermediate concentration quenching occurs. Thus the phenomenon of CTL needs to explain using the basis of the substructure and crystal growing method.
1. Багдасаров Х. С. Фотоиндуцированные эффекты и реальная структура кристаллов иттрий-алюминиевого граната / Х. С. Багдасаров, Н. Б. Болотина, В. Н. Калинин и др.// Кристаллография. - 1991. - Т.36, в.3. - С. 715-728.
2. Багдасаров Х. С. Исследование дислокационной структуры и оптических неоднородностей монокристаллов иттриево-алюминиевого граната / Х. С. Багдасаров, Л. М. Дедух, И. А. Жижейко и др.// Кристаллография. - 1970. - Т.15, в.1. - С. 334-341.
3. Багдасаров Х. С. // Ж. Всесоюз. хим. общества Д. И. Менделеева. - 1985. - Т.30, № 6. - С. 494-501.
4. Брызгалов А. Н. Зависимость субструктуры кристаллов алюмо-иттриевого граната от условий их выращивания / А. Н. Брызгалов, Э. Т. Эмирбеков, А. О. Иванов // Физика кристаллизации. - Калинин, 1981. - С. 70-73.
5. Драгошанская Т. И.. Физико-химическое исследование Y-Gd-гранатов: Дис... канд. хим. наук: 02.00.04. - Свердловск, 1981. - С. 174.
6. Джексон К. Основные представления о росте кристаллов. - М., 1968. - С.13.
7. Каминский А. А., Буташин А. В., Александров К. С. и др. // Кристаллография. - 2002. - Т. 47, № 2. - С. 344-348.
8. Ковтун Г. П. Иттрий-алюминиевый гранат с неодимом: методы выращивания и свойства монокристаллов / Г. П. Ковтун, А. И. Кравченко, А. П. Щербань // Препринт ХФТИ. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2004. - С.16.
9. Писаренко В. Ф. Скандобораты редких земель - новые лазерные материалы // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 11. - С. 111-116.
10. Petrosyan A.G. Crystal growth of laser oxides in the vertical Bridgman configuration // J. Cryst. Growth. - 1994. - Vol. 139. - P. 372-392.