що зарядова компенсація підвищує ефективний коефіцієнт розподілу тільки до деякої величини. При компенсації іонами лужних металів насичення настає, коли на 1 іон Nd3 + в CaWО4 припадає не менше 15 іонів Na + або 5 іонів К +. Аналогічні результати отримані для Се3 +, Еr3 +, Тb3 +, Yb3 +. Найбільш ефективна компенсація іонами Nb3 + [23], так як при цьому коефіцієнт розподілу близький до одиниці нри рівних концентраціях іонів активатора і компенсатора в розплаві. Показано, що для CaWО4: Yb3 + отримання оптично досконалих монокристалів можливо лише при концентрації Yb3 + до 1.3 мол.% Ybca [28].
Проводилися дослідження росту кристалів CaWО4, легованих елементами Ti, V, Сг, Мn, Fe, З, Ni, Сі, Nb, Та, Re, U в концентраціях 0.001-0.01 атомних часткою [24]. Кристали мали інтенсивне забарвлення, що свідчить про входження зазначених домішок в грати, але коефіцієнти розподілу склали менше 0.1. Атомне зміст зазначених домішок більше 0.1% істотно ускладнює зростання оптично досконалих кристалів, особливо у випадку CaWО4: Fe3 +. При легуванні хромом були отримані жовті кристали зі спектром поглинання, характерним для Сr6 +. По всій видимості, має місце впровадження хрому на місця W6 +. Спроби здійснити входження Сr3 + в місця Са2 + у присутності добавок Na + не дали добрих результатів. При введенні в розплав додатково іонів Dy3 +, La3 + і Y3 + були отримані зелені кристали, в яких виявився типовий для Сr3 + спектр ЕПР при температурі рідкого гелію. Коефіцієнт розподілу Сr3 + в желтомкрісталле дорівнює 0.08, а в зеленому - 0.1 (при наявності 3 атомів Y на 1 атом Сг). У зелених кристалах передбачається одночасна присутність Сr3 + і Сr6 + [24].
У роботах [25, 26] досліджено входження іонів всього ряду рідкісних земель в кристали молибдатов стронцію і кальцію в однакових ростових умовах. Введення домішки активатора здійснювалося в присутності іонів ніобію. Показано (малюнок 21 і 22), що ефективний коефіцієнт розподілу рідкоземельних іонів зменшується у міру збільшення різниці іонних радіусів RE3 + і Са2 + (Sr2 +). Зростання монокристалу вдається здійснити при різниці іонних радіусів RE3 + і Са2 + (Sr2 +) не більше 15%.
Малюнок 21 - Залежність ефективного коефіцієнта розподілу рідкоземельних іонів в СаМоО4 від різниці іонних радіусів Са2 + і RE3 + [33]
Малюнок 22 - Залежність ефективного коефіцієнта розподілу рідкоземельних іонів в SrMoO4 ??від різниці іонних радіусів Sr2 + і RE3 + [33]
Глава 2. Методики досліджень
.1 Методика вимірювання спектрів люмінесценції
Спектри люмінесценції вимірювалися за схемою, також представленої на малюнку 23. У якості джерела випромінювання використовувався напівпровідниковий діод InAsGa з довжиною хвилі генерації 976 нм. Світловий потік діода фокусувався системою дзеркал і лінз на модулятор, а потім потрапляв на вхідну щілину монохроматора, після чого прямував на зразок. Аналогічно, світловий потік потрапляє на вхідну щілину монохроматора МДР - 23. Приймачі оптичного випромінювання використовувалися залежно від досліджуваного діапазону фотоелектронний помножувач ФЕУ - 62 і фотодіод ФД - 5Г.
Подальша обробка електричного сигналу проводилася за аналогічною схемою обробки спектрів пропускання. Вимірювання спектрів люмінесценції проводилися при кімнатній температурі і температурі рідкого азоту - 80К.
Спектри антистоксовій люмінесценції (ап-конверсії) реєструвалися при кімнатній температурі в діапазоні довжин хвиль 350 - 700 нм після порушення безперервним лазерним діодом (?=808 нм, потужністю 2 Вт), за допомогою монохроматора МДР 23 ( решітка 1200); приймача ФЕУ 79 і вимірювально-обчислювального комплексу ОСЦіГен. Схема експериментальної установки наведена на малюнку 7. Промінь лазера проходив через лінзу, у фокусі якої поміщали зразок, далі випромінювання від зразка потрапляло в монохроматор і на ФЕУ. Сигнал з ФЕУ за допомогою вимірювально-обчислювального комплексу ОСЦіГен перетворювався в цифровий, потім оброблявся на ЕОМ. Для запобігання попадання прямого лазерного випромінювання в щілину, використовувалася 90 ° - схема вимірювання,
Малюнок 23 - Блок схема установки вимірювання спектрів поглинання та люмінесценції: 1 - джерело світла, 2 - конденсор, 3 - модулятор, 4 - діафрагма, 5 - зразок, 6 - монохроматор МДР - 23, 7 -приймач оптичного випромінювання, 8 - підсилювач, 9 - вимірювальний комплекс з ЕОМ
ширина щілин при реєстрації спектрів становила не більше 0.7 мм. Для виявлення залежності антистоксовій люмінесценції від потужності накачування застосовувалися нейтральні світлофільтри НС 6 і НС 8, пропускають 0.69 і 0.19% від падаючого випромінювання відповідно, які ставилися перед збирає лінзою.
