Каркасна структура і оптико-фізичні властивості монокристалічних безводних боратів

31. Burak Ya.V./ Hydration anisotropy in Li2B4O7:Ag crystals // Functional Materials. - 1997. - V.4, N1. - P.155-156.

32. Бурак Я.В./ Структура i генерацiя гармонiк в кристалах LiB3O5// УФЖ - 1997. - т.42, №5. - С.548-550.

33. Бурак Я.В./ Пiроелектролюмiнесценцiя монокристалiв LiB3O5// УФЖ - 1997. - т.42, N4. - С.446-468.

34. Adamiv V.T., Burak Ya.V., Girnyk I.S., Kasperchyk J., Kityk I.V., Teslyuk I.M./ The growth and properties of K- and Ag-doped Li2B4O7 single crystals // Functional Materials. - 1997. - v.4, N3. - P.415-418.

35. Adamiv V.T., Burak Ya.V., Kityk I.V., Kasperchyk J., Smok R., Czerwinski M./ Nonlinear optical properties of Li2B4O7 single crysyals doped with potassium and silver // Optical Materials. - 1997. - V.8, N1. - P.207-213.

36. Burak Ya.V./ The peculiarity of twinning in Li2B4O7 single crysyals // J. Cryst. Growth. - 1998. - V.186, N1-2. - P.302-304.

37. Бурак Я.В./ Пiроелектролюмiнесценцiя та її вплив на структурнi дослiдження в кристалах Li2B4O7// ЖФД - 1998. - Т.2, №1. - С.62-64.

38. Kushnir O.S., Burak Ya.V., Bevz O.A., Polovinko I.I./ Crystal optical studies of lithium tetraborate // J. Phys.: Condens. Matter. - 1999. - V.11, N42. - P.8313-8327.

39. Гiрник І.С., Адамiв В.Т., Бурак Я.В., Теслюк І.М. / Теплове розширення монокристалiв боратiв лiтiю та барiю // УФЖ - Т.44, №9. - С.1102-1106.

40. Кушнир О.С., Бурак Я.В., Бевз А.А., Шопа Я.Й. / Температурные особенности двулучепреломления кристаллов тетрабората лития // Опт. и спектр. - 2000. - Т.88, №5. - С.843-845.

41. А. с. 1242384 СССР МКИ В 28 D 5 /02. Устройство для ориентированой резки монокристаллов/ Я.В.Бурак, В.М.Саповский, А.С.Сай, О.А.Курочкин, И.Т.Лысейко (СССР).- 3800484/29-33 ; Заявлено 12.10.84; Зарегистр. 8.03.86.

42. А. с. 1338470 СССР МКИ С 30 В 33 /00, 29/22. Способ определения дефектов структуры монокристаллов/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, Н.А.Скаржевская, О.А.Квасница, А.Г.Кузьмик (СССР).- 4020152/23-26; Заявлено 16.12.85; Зарегистр. 15.05.87.

43. А. с. 1440096 СССР МКИ С 30 В 33/00, 29/22. Способ селективного травления монокристаллов тетрабората лития/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, М.И.Теслюк (СССР).- 4157835/23-26 ; Заявлено 10.12.86; Зарегистр. 22.07.88.

44. А. с. 1433156 СССР МКИ G 01 В 11/26. Устройство для определения кристаллографической ориентации одноосных монокристаллов по коноскопическим картинам/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, В.М.Саповский, В.В.Простопчук (СССР).- 4199002/25-28 ; Заявлено 24.02.87; Зарегистр. 22.06.88.

45. А. с. 1415663 СССР МКИ С 30 В 15 00. Способ получения безводного тетрабората лития/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, В.В.Простопчук, О.А.Квасниця, М.И.Теслюк (СССР).- 4141854/ ; Заявлено 4.11.86; Зарегистр. 8.04.88.

46. А. с. 1462851 СССР МКИ С 30 В 15 /36, 29/10. Способ получения монокристаллов тетрабората лития/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, В.В.Простопчук, М.И.Теслюк (СССР).- 4255272.23-26/ ; Заявлено 01.06.87; Зарегистр. 1.11.88.

47. А. с. 1478855 СССР МКИ G 02 В 5 /30. Поляризационное устройство/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, Н.С.Пидзырайло, И.Ф.Стефанский (СССР).- 4320359/24-10; Заявлено 13.07.87; Зарегистр. 8.01.89.

48. А. с. 1519403 СССР МКИ G 02 F 1 /11. Фотоупругий модулятор света/ Я.В.Бурак, В.М.Габа, П.С.Кособуцкий, И.Т.Лысейко, Н.С., В.В.Простопчук (СССР).- 4329687/31-25 ; Заявлено 20.11.87; Зарегистр. 1.07.89.

49. А. с. 1626898 СССР МКИ G 01 Т 3 /00. Способ определения флюэнса быстрых нейтронов/ А.О.Матковский, Н.А.Миронова, Я.В.Бурак, В.Н.Скворцова, Д.Ю.Сугак, У.А.Улманис, С.С.Дидун, Б.Н.Копко, И.Т.Лысейко, Р.Р.Слипецкий (СССР).- 46701165/25 ; Заявлено 30.03.89; Зарегистр. 8.10.90.

50. А. с. 1610944 СССР МКИ С 30 В 15 /00, 29/22. Шихта для выращивания монокристаллов тетрабората лития/ Я.В.Бурак, И.Т.Лысейко, В.В.Простопчук, М.И.Теслюк (СССР).- 46366642.23-26/ ; Заявлено 13.01.89; Зарегистр. 1.08.90

Анотація

Бурак Я.В. Каркасна структура і оптико-фізичні властивості монокристалічних безводних боратів. - Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня доктора фiзико-математичних наук за спецiальнiстю 01.04.05 - оптика, лазерна фiзика - Інститут фізичної оптики, Львiв, 2000.

Дисертацiя присвячена вирощуванню i комплексному дослiдженню оптико-фiзичних властивостей монокристалів родини безводних боратiв літію - сполук системи Li2O - B2O3. Проведено технологiчнi дослiдження, які показали практичну можливiсть вирощування великогабаритних i високоякiсних нелінійнооптичних монокристалiв Li2B4O7 i LiB3O5. Вивчено ростовi дефекти i вплив легування на властивості досліджуваних кристалів. Уточнена атомна структура і побудовані карти деформаційної електронної густини. Виявлено вплив каркасної будови кристалічної гратки на фiзико-хiмiчнi властивостi кристалiв Li2B4O7 i LiB3O5, зокрема, на анiзотропiю електрофiзичнних властивостей, мiкротвердостi, гiдратацiї поверхнi. Проведено дослiдження оптичних властивостей (кристалооптика) - показникiв заломлення i двопроменезаломлення, п'єзооптичних коефiцiєнтiв i нелінійнооптичних властивостей. Проведено спектроскопічні дослідження монокристалів Li2B4O7 i LiB3O5 - спектри оптичного поглинання і відбивання, енергетичні рівні і зонна структура, піроелектролюмінесценція і фононні спектри. Спостережуванi особливостi на температурних залежностях рiзних параметрiв при температурах 228 - 235 К в кристалах Li2B4O7 поясненi на моделi iзоструктурного фазового переходу. Проведено дослiдження теплових властивостей, радіаційних дефектів та радiацiйних змiн в оптичному поглинанні, зокрема додаткове поглинання в кристалах Li2B4O7 i LiB3O5.

Ключовi слова: нелінійнооптичні кристали, борати лiтiю, вирощування монокристалів, каркасна будова кристалічної гратки, кристалооптика, спектроскопія, теплові властивості, додаткове поглинання, радіаційні дефекти.

Аннотация

Бурак Я.В. Каркасная структура и оптико-физические свойства монокристаллических безводных боратов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.05 - оптика, лазерная физика - Институт физической оптики, Львов, 2000.

Диссертация посвящена выращиванию и комплексному исследованию оптико - физических свойств в монокристаллах семейства безводных боратов лития - соединений системы Li2O - B2O3. Проведенные технологические исследования показали практическую возможность виращивания крупногабаритных и висококачественных нелинейнооптических монокристаллов Li2B4O7 и LiB3O5. Изучены ростовые дефекты и влияние легирования. Уточнена атомная структура и построены карты деформационной электроной плотности. Выявлено влияние каркасного строения кристаллической решетки на физико - химические свойтва кристалов Li2B4O7 и LiB3O5, а именно, анизотропию электрофизических свойств, микротвердости, гидратации поверхности. Проведены исследования оптических свойств (кристаллооптика) - спектров поглощения и отражения, показателей преломления и двулучепреломления, пьезооптических коеффициентов и нелинейнооптических свойств. Наблюдаемые особенности на температурных зависимостях разних параметров при температурах 228 - 235 К в кристаллах Li2B4O7 обяснены на модели изоструктурного фазового перехода. Проведены спектроскопические исследования монокристаллов Li2B4O7 i LiB3O5 - спектров оптического поглощения и отражения, энергетические уровни и зонная структура, пироэлектролюминесценция и фононные спектры. Проведены исследования тепловых свойств, радиационных дефектов и радиационных изменений в поглощении кристаллов Li2B4O7 и LiB3O5, в частности дополнительное поглощение.

Ключевые слова: нелинейнооптические кристаллы, бораты лития, выращивание монокристаллов, каркасное строение кристаллической решетки, кристаллооптика, спектроскопия, тепловые свойства, дополнительное поглощение, радиационные дефекты.

Subject

Burak Ya.V. The frame structure and the borates arid single сrystals optics - physical properties. - Manuscript.

Thesis for the Degree of Doctor of Physical and Mathematical Science in speciality 01.04.05 - Optics, Laser Physics - Institute of Physical Optics, Lviv, 2000.

The dissertation is devoted to growth and complex investigations of optico - physical properties and phenomena in nonlinear optical single crystals of anhydrous lithium borate's family of Li2O-B2O3 system, especially. The fulfilled technological investigations showed impossibility for single crystals growth of Li3BO3 and Li6B4O9, the basis of which is formulated from separated boron-oxygen complexes, and practical possibility for growth of sizable, highly qualitative Li2B4O7 and LiB3O5, in which boron-oxygen complexes form the frame structure. The investigations of growth defects in Li2B4O7 and LiB3O5 single crystals are fulfilled. For the first time the growth twins of Dauphine type are indicated in Li2B4O7 single crystals. The doping influence of Ag, K and Ce impurities on the growth process and Li2B4O7 crystal's quality is studied. The investigations of physical phenomena in Li2B4O7 and LiB3O5 crystals, caused by temperature changes, are investigated in details. Especially, in temperature region 77-250K the intensive pyroelectroluminescence and stepwise change of samples dimensions and lattice parameters are revealed. These phenomena are explained by means of pyroelectric and piezoelectric properties of Li2B4O7 and LiB3O5 crystals. High-temperature 250K boundary of these phenomena is connected with pyrocharge shunting because of increasing of Li+ ion's mobility. The ascertained negative value of linear thermal expansion coefficient in wide temperature interval for both crystals is explained by “membrane effect," connected with spiral structure of the lattice frame. The strong anisotropy of electrophysical properties, which allows the reference of Li2B4O7 and LiB3O5 crystals to one-dimensional (1D) ionic conductors, is also connected with their frame structure. The distinctions in frameworks structure of crystals stipulate the existence of polar anisotropy between (001) and (00-1) faces, physical and mechanical properties (microhardness) as well as chemical properties (hydration) in Li2B4O7 crystal, and the absence of these phenomena in LiB3O5 crystal. The investigations of optical properties of Li2B4O7 and LiB3O5 single crystals: refractive and birefringence indices, piezooptical coefficients and (crystaloptics), absorption and refraction spectra, Raman spectra (spectroscopies) - in wide spectral and temperature regions are fulfilled. The observed anomalies of different parameters for Li2B4O7 crystals at 228-235K on temperature dependencies are explained by means of isostructural phase transition model. The investigations of radiation changes (additional absorption) in Li2B4O7 and LiB3O5 crystals under the radiation treatment with X-, -, electrons and neutrons irradiation (additional absorption, TL, EPR) have shown: 1) high radiation resistance of these crystals to X- and -irradiation; 2) created radiation defects under the treatment with quick electrons and neutrons possess nongenetic nature; 3) oppositely to Li2B4O7 the radiation defects in LiB3O5 crystals are nonstable at temperatures above 77K, that is caused by differences in their frame structures. The models of radiation defects are constructed on the basis of the results of investigations. The new technical applications of Li2B4O7 single crystals - polarization prisms up to vacuum ultraviolet, photoelastic modulators and mechanical load sensors, devices for neutron dosymetry - are suggested.

Key words: nonlinear optical crystals, lithium borate, single crystals growth, frameworks structure, crystaloptics, spectroscopies, additional absorption, radiation defects.

Размещено на Allbest.ru