Баричні зміни рефрактивних параметрів діелектричних кристалів

Спектральні і температурні залежності показників заломлення, двопроменезаломлення і п’єзооптичних констант діелектричних кристалів. Розрахунок параметрів ефективних ультрафіолетових і інфрачервоних осциляторів, електронної поляризованості та рефракції.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 10.08.2014
Размер файла 91,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Одновісний тиск z= 200 бар зсуває точку перетину кривих nc() і na() у бік менших довжин хвиль: nc = na= 1.51492 при 265 нм, що означає відповідне баричне зміщення точки ІЗД.

На підставі баричних і температурних залежностей показників заломлення ni(, T) проведено аналіз баричних і температурних залеж-ностей 01, В1і і В2і, а також оцінено внески УФ і ІЧ осциляторів у дисперсійні, температурні та баричні зміни показників заломлення досліджуваних кристалів. Внески від УФ осциляторів у дисперсійні зміни ni досліджуваних кристалів зменшуються за зростанням довжини хвилі (20% для = 700 нм і при Ткімн. для LiКSO4) і збільшуються за зростанням температури (90% при 900 К для LiКSO4). З пониженням температури анізотропія внесків збільшується. При 100 К для = 700 нм домінуючими стають внески від ІЧ осциляторів. Для кристалів RbKSO4 i RbNH4SO4 за низьких температур домінуючими в зміни ni() є внески від ІЧ осциляторів. З підвищенням температури внески від ІЧ осциляторів зменшуються так, що спостерігається вирівнювання внесків від УФ і ІЧ. За кімнатної температури у всьому спектральному діапазоні дисперсія ni() майже повністю визначається УФ осциляторами, їхні внески становлять 96 - 98%. Прикладання одновісних тисків приводить до зміни внесків у дисперсійні і температурні залежності ni(,Т), ця зміна не завжди є однозначна. За низьких температур одновісний тиск х перважно приводить до зростання внесків від ІЧ осциляторів на 7 - 10%. З підвищенням температури зростання внесків від ІЧ осциляторів незначне - на 1 - 2%.

У цьому розділі також наведено результати теоретичних ab initio розрахунків структури енергетичних зон та уявної частини 2 комплексної діелектричної проникності монокристалів LiRbSO4 у параелектричній моноклінній фазі І. Встановлено, що вершина валентної зони локалізована у точці D (k = (0.5; 0.5; 0)), дно зони провідності знаходиться у точці Ґ (Е = 5.16 еВ), найменша пряма заборонена щілина (точка Ґ) становить 5.20 еВ. Вершина валентної зони утворена зв'язувальними p-орбіталями сірки. Дно зони провідності сформоване переважно s, p - станами Li та Rb, гібридизованими з антизв'язувальними p станами сірки та кисню.

У шостому розділі розглянено баричні зміни двопроменезаломлення в районі ФП досліджуваних кристалів. Встановлено, що для усіх дослід-жуваних кристалів одновісний механічний тиск уздовж головних кристалофізичних осей приводить до зміщення точок ФП у бік високих або низьких температур. Якщо розглянути сумарні коефіцієнти зміщень точок ФП під дією всіх одновісних тисків уздовж головних кристалофізичних напрямків то для кристалів LiKSO4, (NH4)2BeF4, LiRbSO4 вони мають від'ємні значення, що узгоджується з характером впливу гідростатичного тиску на ФП цих кристалів. Однак баричні коефіцієнти зміщень точок ФП під час дії гідростатичних тисків значно менші ніж для одновісних напружень, що свідчить про значну вибірковість впливу останніх на структуру кристала. Оскільки температурні коефіцієнти зміщень точок ФП ПФ-НФ і НФ-СФ різні, то встановлено, що одновісні тиски m ведуть до розширення НФ і переміщення температурного інтервала існування останньої в бік низьких температур. Для кристалу (NH4)2BeF4 одновісний тиск z веде до звуження НФ. Шляхом екстраполяції прямих Тс(z) встановлено, що за тисків z ~ 2.3 Кбар і Т ~ 190 К в кристалі ФБА зникне несумірна фаза і буде спостерігатись ФП парафаза - сегнетоелектрична фаза. В кристалі LiKSO4 НФ зникає за тиску 1.4 кбар і Т = 353 К виникає "потрійна точка" ФП кімнатнотем-пературна сегнетоеластична фаза (рис. 4).

Ці баричні зміщення температур ФП обумовлені впливом одновісних тисків на кристалічну структуру кристалів, що дає змогу пов'язати температурні зміни двопроменезаломлення під час ФП з баричними деформаціями ґратки. В загальних випадках тиски (z) “пришвидшують” обертання тетраедрів BeF42- чи SO42- а відтак зміщують ФП у бік високих температур, а в інших випадках (у і х) вони “гальмують” обертання тетраедрів, а отже зміщують ФП у бік нижчих температур.

У табл. 2 подано коефіцієнти баричного зміщення точок ФП кристалів ЛРС, а також сумарні коефіцієнти.

Оскільки баричні коефіцієнти зміщення точок ФП різні, (dTс1/dz dTі/dz), то можна очікувати, що під впливом тиску z несумірна фаза кристала LiRbSO4 буде звужуватись. При z 1000 бар і Т 481 К в крис-талі зникне НФ і буде спостерігатись ФП параелектрична - сегнетоеластична фази, минаючи несумірну. Одновісні тиски x і y, у свою чергу, ведуть до розширення НФ у бік нижчих температур. До того ж, оскільки dT4/dz dT3/dz dTс1/dz то і тиск z буде також звужувати сегнетоелектричну і сумірну фази. Екстраполяція прямих Ti(z) дала змогу встановити, що при z 2.71 кбар і Т 496 К зникне сегнетоелектрична фаза - буде спостерігатись ФП сумірна сегнетоеластична - парафази, а при z 2.13 кбар і Т 488 К зникне сумірна сегнетоеластична фаза і буде спостерігатись ФП несумірна - сегнетоелектрична фази.

Таблиця 2. Коефіцієнти баричного зміщення точок ФП кристалів LiRbSO4.

ФП

Тиск

Т4

Т3

Тс1

Ті

X

- 0.0155

- 0.0105

- 0.0065

- 0.004

Y

- 0.02

- 0.015

- 0.006

- 0.005

Z

+0.021

+0.0014

+0.005

+0.008

- 0.0145

- 0.0115

- 0.0075

- 0.001

Для кристалів RbNH4SO4 виявлено, що точка ФП зміщується в ділянку нижчих температур (тиски x та y) або в ділянку вищих температур (тиск z): Tc/x= - 0.017 K/бар, Tc/y= - 0.013 K/бар, Tc/z = 0.015 K/бар, = - 0.015 K/бар.

Оскільки просторова структура цих кристалів не була відома, тому методом порошка було визначено структуру кристалів RbNH4SO4 і RbКSO4, методом найменших квадратів в ізотропному та анізотропному наближенні було уточнено координати важких атомів, температурні поправки і коефіцієнти заповнення правильних систем точок.

Встановлено, що кристал RbКSO4 належить до ромбічної сингонії, простророва група Pnma з параметрами комірки a = 7.5526(4) Е, b = 5.8048(3) Е, c = 10.1156(6) Е при наступному розподілі атомів: О1 в 8(d) x y z (x = 0.3080, y = 0.0430, z = 0.1530), O2 в 4(с) x ј z (x = 0.0450, z = 0.830), Rb в 4(c) x ј z (x = 0.1728, z = 0.4100), S в 4(c) x ј z (x = 0.2324, z = 0.0815), K в 4(c) x ј z (x = 0.4895, z = 0.7048), O3 в 4(c) z ј z (x = 0.7930, z = 0.5580) при чиннику достовірності (R = 0.09). Об'єм елементарної комірки 441.6(1) Е3, густина кристалу 2.8055(6) г/см3. Кристали RbNH4SO4 також належить до ромбічної сингонії, простророва група Pnma з параметрами комірки a = 7.8303(2) Е, b = 10.4677(2) Е, c = 5.9772(1) Е при наступному розподілі атомів: О1 в 8(d) x y z (x = 0.3080, y = 0.0430, z = 0.1530), O2 в 4(с) x ј z (x = 0.0450, z = 0.830), Rb в 4(c) x ј z (x = 0.1728, z = 0.4100), S в 4(c) x ј z (x = 0.2324, z = 0.0815), N в 4(c) x ј z (x = 0.4895, z = 0.7048), O3 в 4(c) z ј z (x = 0.7930, z = 0.5580) при чиннику достовірності (R = 0.09). Об'єм елементарної комірки 489.4(1) Е3, густина кристалу 3.0723(7) г/см3.

Можна вважати, що кристали RbKSO4 і RbNH4SO4 мають характерну для кристалів групи -K2SO4 будову елементарної комірки (рис. 5). Визна-чальними в ній є тетраедридричні каркаси, що об'єднюються в шестичленні кільця і які можуть бути повернуті вершинами донизу або догори вздовж с-осі. Характерним для таких типів комірок є псевдогексагональність, характерні "трійники" у вирощених кристалах, що було нами встановлено для кристалу RbKSO4.

Отже, за аналогією з вище наведеними результатами для кристалів LiKSO4, LiRbSO4 і (NH4)2BeF4, та на підставі одержаних експериментальних результатів можна зробити висновок, що ФП у кристалах RbKS04 i RbNH4SO4 повязаний з поворотом тетраедричних груп SO42-. Справді, оскільки тиски x та y зміщують ФП у бік низьких температур, то вони гальмують рухи тетраедрів, і останні повинні б повертатись навколо осей X та Y. Тиск z підвищує Тс тобто сприяє поворотам тетраедричних груп Різні числові значення коефіцієнтів Тс/ можуть вказувати на різну орієнтацію осей обертання тетраедрів SO42- відносно кристалофізичних осей.

Для домішкових кристалів ТГС виявлені такі загальні особливості: зміни ni пропорційні до температури, під час переходу через точку Кюрі змінюється величина похідної ni/Т; одновісні тиски, змінюючи абсолютну величину ni, якісно не міняють температурного ходу ni; під впливом тиску зміщується точка ФП. Під час дії тисків x і y точка ФП кристалу LTТГС зміщується в бік нищих температур: Тсx = 320.5 К і Тсy = 320.2 К, тоді як тиск z зміщує останню в бік вищих температур Тсz = 325.2 К (Тс0 = 321.8 К). При тому температурні коефіцієнти зміщення ФП становлять Тс/x= - 0.0064, Тс/y = - 0.008 i Тс/z = 0.0171 К/бар, = +0.0027 К/бар. Для кристалів LVТГС точка ФП зміщується в бік низьких температур: Тсx =321.7 К і Тсy = 321.4 К при дії тисків x і y, тоді як тиск z зміщує останню в бік вищих температур Тсz = 326.6 К. При тому температурні коефіцієнти зміщення ФП становлять Тс/x = - 0.0065, Тс/y = - 0.0081 i Тс/z = 0.0179, = 0.0033 К/бар. Для кристалів ТГС з домішкою D-серину виявлені такі зміщення точок ФП: Тсx = 320.3 К (x 100 бар), Тсy = 320.2 К (y 100 бар) і Тсz = 322.8 К (z 100 бар) (Тс0 = 321 К); Тс/x = - 0.007, Тс/y = - 0.008, Тс/z = 0.018, = 0.0030 К/бар. Отримані нами коефіцієнти є дещо меншими, ніж для чистих кристалів ТГС, що підтверджує зростання жорсткості кристалів ТГС з внесенням домішок.

Ці зміни зумовлені таким. Домішки L-треоніну, L-валіну чи D-серину вводять у кристал у процесі росту, вони структурно і хімічно подібні з молекулою гліцину і під час введення їх у кристал прикріплюються до гліцина, заміщаючи атом водню. ФП у кристалах ТГС зумовлений упорядкуванням гліцинової групи І уздовж b-осі.

Зрозуміло, що прикладання одновісного тиску b буде гальмувати рух гліцинових груп у цьому напрямку, а відтак зменшувати ймовірність їхнього впорядкування, що призведе до зміщення точки ФП у бік нижчих температур. Так само діє і тиск у перпендикулярному напрямку уздовж осі а. Одновісний тиск уздовж напрямку с, навпаки, буде пришвидшувати процес впорядкування гліцинових груп, а відтак зміщувати точку ФП у бік вищих температур.

У кристалі СС виявлено, що одновісний тиск y веде до звуження її сегнетофази. Екстраполювавши криві y (Тс1) і y (Тс2) і прийнявши до уваги їхню прямолінійну залежність, визначено, що при Т 278 К і 924 бар верхня і нижня точки Кюрі кристалу СС співпадуть, тобто зникне сегнетоелектрична фаза. Одновісні тиски z також ведуть до звуження сегнетофази, зміщаючи температурний діапазон у бік вищих температур і при z 2931 бар і Т 322 К сегнетофаза в кристалі також СС зникне.

Така поведінка точок Кюрі під впливом одновісних тисків зумовлена, в першу чергу, впливом останніх на структуру і сегнетоелектричні властивості кристалів СС. Головна роль у виникненні сегнетоелектричних властивостей цієї сполуки належить диполям, зв'язаних з гідроксильною групою. При тому протони гідроксильних груп переміщаються на 0.1 нм уздовж сегнетоелектричної осі Х. Зміни в положенні протонів вказаних груп супроводжуються зміщеннями інших атомів структури. Тепер очевидним стає той факт, що прикладання зовнішніх полів уздовж осі Х буде утруднювати переміщення протонів гідроксильних груп у цьому напрямку. Останні міркування підтверджують виявлений на експерименті той факт, що під час дії одновісних механічних тисків х точка ФП буде зміщуватись у бік нижчих температур.

У сьомому розділі наведено температурно-спектрально-баричні діаграми ізотропного стану кристалів і запропоновано можливості їхнього практичного використання.

У кристалах (NH4)2BeF4 виявлено, що при = const одновісний тиск уздовж осі Z суттєво зміщує точку ІЗД у бік низьких температур. За тисків z 100 бар точка зміни знака похідної 0/Т діаграми 0(Т) ( = 500 нм) зміщується на 4 К (Т = 306 К) у бік нижчих температур, тиск х зміщує точку ІЗД у бік вищих температур. При Т = const одновісний тиск х зміщує 01 у довгохвильову область спектра, а 02 - в короткохвильову. Одновісний тиск уздовж осі Z зміщує точки ІЗД у різні боки, але протилежні до зміщень, викликаних дією х.

Для кристалів LiKSO4 одновісний механічний тиск уздовж осі Y зміщує точку ІЗД в довгохвильову ділянку спектра. В цьому випадку чутливішими до напруг є короткохвильові (вони ж і високотемпературні) частини діаграми. З пониженням температури d0/d зростає: 3.5; 8.2 і 15.510-2 нмбар-1 для Т = 294 К, 277 К і 225 К, відповідно. З ростом температури крутизна кривих 0(Т) зменшується в співвідношенні d0/ = 0.49; 0.44 і 0.34 нмК-1 для z = 0; 50 і 100 бар, відповідно. За тисків уздовж осі Х з пониженням температури d0/d зменшується: 3.3; 7.9 і 13.210-2 нмбар-1 для Т = 294, 270 і 220 К, відповідно. Крутизна кривих 0(Т) зменшується також з пониженням температури.

У кристалах RbNH4SO4 одновісні механічні тиски x і z також ведуть до зміщення точок ІЗД, відповідно, в бік нижчих і вищих температур, принципово не змінюючи самого характеру залежності 0(Т). У температурному діапазоні (183 - 205 К) з високим значенням d0/ = 18.9 нмК-1 тиск х зміщує положення ІЗД у середньому на - 7 К, а тиск z на +5 К, тоді як у ділянці (205 - 230 К) з малим значенням d0/ = 3.1 нмК-1, тиск х зміщує ІЗД у бік нижчих температур на - 23 К, а тиск z - у бік вищих температур на + 20 К. Відповідно, тиск х зміщує положення ІЗД у коротко-, а z - довгохвильову ділянку спектру. Коефіцієнти спектрального зміщення ізотропної точки для двох ділянок 0(Т) суттєво не відрізняються: d0/d = 0.63 і - 0.56 нмбар-1 (190 К); 0,27 і - 0,33 нмбар-1 (210 К) для х і z, відповідно.

У кристалах СС шляхом екстраполяції одержаної кривої nx() до точки перетину з прямою nx = 0 дало змогу встановити положення другої ізотропної точки (інфрачервоної (ІЧ)) і за кімнатної температури вона знаходиться при 02 1490 нм.

Встановлено, що одновісний тиск y зсуває УФ ізотропну точку в ділянку більших довжин хвиль (d/dy = 0.0725 нмбар-1), а ІЧ ізотропну точку - в ділянку коротших хвиль (d/dy = - 0.095 нмбар-1). Шляхом екстраполяції одержаних залежностей 0 = f() або розвязування рівняння 01 + (d01/d)y = 02 + (d02/d)y встановлено, що за тиску y 7.2 кбар дві точки ІЗД "зіллються" в одну при 810 нм. Одновісний тиск z, навпаки розсовує точки ІЗД у різні ділянки спектру: перша з них рухається в близьку УФ, а друга - в ІЧ. За зростанням температури друга точка ІЗД буде зміщуватись у далеку ІЧ ділянку, тоді як за зменшенням температури вона зсуватиметься в видиму ділянку спектру. Дія тиску y аналогічна пониженню температури - спостерігається звуження спектрального діапа-зону існування ізотропного стану кристалів СС. Температурна оцінка пове-дінки ізотропних точок показала, що при Т 332 К і 737 нм ізотропні точки мехічно вільного кристалу СС також "зіллються" і в кристалі існуватиме "подвійна" ізотропна точка.. На жаль, досягнути температур 332 К чи тисків 8 кбар для кристалів СС неможливо. Тому можна говорити лише про гіпотетичну "подвійну" ізторопну точку в кристалі СС.

Використовуючи вищеприведені залежності ІЗД, побудовані температурно-спектрально-баричні діаграми ізотропного стану досліджуваних кристалів. Вони дають змогу визначити ізотропний стан кристалу в заданому температурному (100 - 800 К), спектральному (200 - 800 нм) та баричному (0 - 200 бар) діапазонах. На рис. 6. зображено таку діаграму ізотропного стану кристалу СС.

Ця діаграма дає змогу встановити співвідношення між деформаціями оптичної індикатриси, зумовленої змінами температури за постійного тиску m і довжині хвилі , змінами механічного навантаження за постійної температури T і довжині хвилі , а також деформаціями, зумовленими зміною за постійної температури T і механічного навантаження m.

У праці для відомого поляризаційно-оптичного методу вимірювання температури запропоновано як робочий матеріал кристали RbКSO4 і RbNH4SO4. Результати досліджень показали, що ці кристали прозорі в широкій ділянці спектру, приблизно від 170 нм до 860 нм і володіють ІЗД в широкій температурній (150 - 230 К) і спектральній (200 - 800 нм) ділянках. В видимій ділянці спектра дисперсія ni нормальна, а ni змінює свій знак (табл. 3).

Аналіз температурно-спектральних змін ni і поведінка ІЗД показує, що найпридатнішим температурним діапазоном використання кристала RbNH4SO4 як кристалооптичний датчик температури є діапазон 150 - 500 К, а кристала RbКSO4 - 116 - 800 К оскільки температурні зміни n тут майже лінійні, а спектральним діапазоном - 300 - 800 нм, оскільки дисперсія n тут нормальна і майже не залежить від .

Запропоновано пристрій для вимірювання одновісних тисків на підставі баричної залежності інверсії знака nі, подібно до того, як для задання і вимірювання температури використовують температурну залежність її спектрального положення.

Таблиця 3. Дисперсійні і температурні зміни двопропоменезаломлення кристалів RbNH4SO4 і RbКSO4, dny/d, 10-6 нм-1

Т,К

300 нм

500 нм

700 нм

РАС

РКС

РАС

РКС

РАС

РКС

250

-7.0

4.6

-0.9

2.1

0.4

1.6

300

-6.8

3.7

-0.8

1.5

0.6

1.2

450

-4.4

3.2

-1.7

1.2

0.6

1.0

550

-4.1

2.8

-0.3

0.9

0.8

0.7

650

-3.9

2.5

-0.2

0.8

0.8

0.6

dny/dT, 10-6 К-1

Т,К

300

400

500

600

700

800

1000

РКС

0.12

0.10

0.09

0.09

0.08

0.08

0.07

РАС

5,0

6,4

7,6

10,0

12,0

14,4

15,6

Принцип реалізації оптичного методу вимірювання тиску у випадку кристала (NH4)2BeF4 такий. Встановлюємо кристал між схрещеними поляризаторами в діагональне положення. Далі в таке ж положення встановлюємо компенсатор, наприклад, /4, задаємо температуру кристала в одній з точок його температурно-спектральної діаграми ІЗД і за допомогою монохроматора (чи фільтра) встановлюємо довжину хвилі, для якої коноскопічна картина матиме форму систем концентричних кілець і темного хреста.

Навантажуємо кристал і, змінюючи довжину хвилі, відтворюємо таку ж картину в іншому кольорі. За відомою довжиною хвилі 0 знаходимо з графіка тиск m. Чутливість пропонованого методу становить Р = 0.01 атм. Запропонований метод має такі переваги порівняно з відомими:

стабільнішу чутливість на кривій J sin2/2;

неперіодичну (однозначну) залежність інтенсивності від тиску;

відсутня потреба “зшивання” лінійних ділянок півперіодів синусоїди і використання рухомих частин оптичної схеми (введення- виведення фазової пластинки /4) і двох каналів з чутливими і нечутливими датчиками;

поскільки виміри здійснюють за мінімумом фотоструму, а не за його абсолютним значенням, то зникає потреба стабілізації джерела і чутливості приймача.

Показано, що в точці ІЗД кристали мають високі пєзооптичні коефі-цієнти, особливо у випадку слабких полів. Запропоновано акустооптичний пристрій на базі кристалу LiКSO4.

діелектричний кристал електронний рефракція

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

Робота присвячена дослідженню баричних залежностей показників заломлення, двопроменезаломлення, точок ФП та ІЗД діелектричних фероїків в широкій ділянці спектру (250 - 850 нм) і температур (77 - 1000 К). Використано інтерференційну методику досліджень у поляризованому світлі та метод Обреїмова. Визначено параметри оптичних індикатрис деяких кристалів, розраховано параметри ефективних осциляторів, їхню баричну чутливість. Виявлені зміни пов'язано зі структурою кристалів, запропоновано використання результатів роботи у вимірювальній техніці, зокрема в термометрії. Тобто:

1. Вперше досліджено баричні зміни показників заломлення ni та двопроменезаломлення ni ряду кристалів з ІЗД в широкому температурному (77 - 1000 К) і спектральному (250 - 850 нм) діапазонах. Встановлено, що:

- дисперсія ni() нормальна і добре описується двоосциляторною формулою Зельмейєра, що містить УФ та ІЧ осцилятори. Внески від УФ осциляторів в дисперсійні зміни ni() кристалів зменшуються зі зростанням довжини світла і зростають зі збільшенням температури;

- одновісні тиски ведуть до зменшення ефективної сили УФ і зростання ІЧ осциляторів;

- ni досліджуваних кристалів достатньо чутливе до дії одновісних тисків, відтак дія тисків уздовж взаємноперпендикулярних напрямків приводить до різних за напрямком і величиною змін ni;

- зміни ni під впливом одновісних тисків, зазвичай, обумовлені зростанням найбільшого Ng і зменшенням найменшого показника заломлення Np.

- заміщення в підґратці катіонів та аніонів веде до змін ni, у середньому, на 3 - 510-3, електронної поляризовності і на 0.2 - 0.310-24 см3 і рефракції зв'язків Rі - на 0.3 - 0.7см3.

2. Досліджено спектральні та температурні зміни комбінованих і абсолютних im. Показано, що:

- у точці ІЗД зменшується анізотропія тензора im (IV ранг);

- виявлено значну аномалію 013 у точці Тс для кристалів ЛКС, що обумовлена зміною індукованого ni за рахунок виникнення спонтанної деформації, а також значним впливом одновісного напруження на солітонну структуру кристалу при ФП сумірна-несумірна фази;

- домішки (L-треонін, L-валін і D-серин) у кристалах ТГС ведуть до зменшення баричних змін ni під час ФП за рахунок зменшення спонтанної поляризації Рс та росту жорсткості структури;

- викликані домішками внутрішні механічні напруги оцінюють у межах 100 бар.

3. Показано, що електронна поляризовність кристалів зростає під впливом одновісних тисків, що зумовлено баричною зміною густини дисперсійних центрів та зменшенням ширини забороненої зони кристалів Eg (10-5 ев/бар). Розраховано зонно-енергетичну структуру механічно вільних і затиснутих кристалів LiRbSO4. Встановлено, що найменша пряма заборонена щілина (точка Ґ) становить 5.20 еВ. Вершина валентної зони утворена зв'язувальними p-орбіталями сірки. Дно зони провідності сформоване переважно s, p - станами Li та Rb, гібридизованими з антизв'язувальними p станами S та O.

4. Показано, що величина і знак баричного зміщення температури ФП визначається напрямком стиску зразка. Експериментальні факти можна пояснити конкуренцією і взаємодією температурних і баричних змін структури кристала з наближенням до положення рівноваги. Встановлено тенденцію до зникнення несумірної фази в кристалах LiKSO4 і (NH4)2BeF4 за дії тисків z, передбачуваною феноменологічною теорією.

5. Досліджено вплив одновісного механічного тиску на поведінку точки ІЗД кристалів-фероїків. Побудовано температурно - спектрально - баричні діаграми одновісного стану цих кристалів і запропоновано нові кристали (RbКSO4 і RbNH4SO4) для вимірювання температури в діапазоні 120 - 800 К. Визначено параметри елементарної комірки, просторову симетрію кристалів RbКSO4 і RbNH4SO4 і запропоновано, що ФП у цих кристалах обумовлений поворотом тетраедра (SO4)2- навколо кристалофізичної осі Y в площині XZ.

6. Запропоновано пристрій для вимірювання одновісних тисків на основі баричної залежності точки ІЗД кристалів (NH4)2BeF4. Точність вимірювання тисків становить 0.01 атм. Запропонований метод має такі переваги порівняно з відомими: неперіодичну (однозначну) залежність інтенсивності від тиску; надійне встановлення нульового тиску; використання джерела світла з довільною довжиною випромінювання; оскільки вимірювання здійснюють за мінімумом фотоструму, а не за його абсолютним значенням, то зникає потреба стабілізації джерела та чутливості приймача.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ У ПРАЦЯХ

1. Габа В.М., Стадник В.И., Романюк Н.А. Кристаллоптические исследования кристаллов с несоразмерными фазами. // Изв. АН СССР, сер.физ.- 1991. - Т. 55, № 3. - С. 559-563.

2. Стадник В.И., Романюк Н.А. Показатели преломления кристаллов Rb2ZnCl4. // Опт. и спектр. - 1992. - Т. 72, вып. 5. - С. 1166 - 1170.

3. Романюк Н.А., Стадник В.И., Вахулович В.Ф. Электронная поляризуемость кристаллов LiKSO4 и LiRbSO4. // Изв. РАН. - 1992. - Т. 56, № 10. - С. 56 - 60.

4. Стадник В.Й., Романюк Н.А., Вахулович В.Ф. Поведінка ізотропної точки кристалів LiKSO4. // Укр.фіз. журнал. - 1992. - Т. 37, вип. 9. - С. 1334 - 1338.

5. Романюк Н.А., Габа В.М., Стадник В.И. Температурно-спектральные характеристики кристаллов LiKSO4. // Кристаллография. - 1992. - Т. 37, вып. 4. - С. 1039 - 1040.

6. Stadnyk V.Y., Romanjuk M.O., Vachulovych V.F. Benaviour of an isotropic point of LiKSO4 crystals. // Acta Physica Polonica. - 1993. - Vol. 83, N 4. - Р. 469 - 475.

7. Стадник В.И., Романюк Н.А., Вахулович В.Ф. Преломляющие свойства кристаллов LiRbSO4. // Опт. и спектр. - 1993. - Т. 75, № 4. - С. 800 - 804.

8. Стадник В.И., Романюк Н.А., Брезвин Р.С., Курляк В.Ю. RbNH4SO4 - новый кристалл с инверсией двупреломления. // Опт. и спектр. - 1994. - Т. 77, № 5. - С.830 - 832.

9. Романюк М.О., Стадник В.Й., Брезвін Р.С. Вплив тиску на оптичні властивості кристалів LiKSO4. // Укр. фіз. журнал - 1995. - Т. 40, № 10. - С. 1068 - 1070.

10. Стадник В.И., Романюк Н.А., Брезвин Р.С. Пьезооптические константы кристаллов LIKSO4 в несоразмерной фазе. // Опт. и спектр. -1995. - Т. 79, № 6. - С.942 - 944.

11. Романюк Н.А., Стадник В.И., Брезвин Р.С., Кардаш В.И. Инверсия двупреломления в кристаллах RbNH4SO4 и RbKSO4. // Кристалл-лография. - 1996. - Т. 81, № 5. - С. 882 - 886.

12. Стадник В.Й., Романюк М.О. Ізотропність п'єооптичних констант кристалів LiKSO4. // Укр.фіз. журнал - 1996. - Т. 41, № 2. - С. 232 - 236.

13. Стадник В.Й., Кардаш В.І., Романюк М.О., Станковська Я. Вплив домішки L-треоніну на рефрактометричні характеристики кристалів тригліцинсульфату. // Укр.фіз.журнал - 1996. - Т. 41, № 10. - С. 940 - 943.

14. Stadnyk V.Y., Romanjuk M.O. Piezooptic properties of (NH4)2BeF4 crystals. // Phys.st.sol.(a). - 1996. - Vol. 158. - P. 289 - 296.

15. Стадник В.И., Романюк Н.А., Брезвин Р.С., Курляк В.Ю. Механически индуцированные изменения двупреломляющих свойств кристаллов (NH4)2BeF4. // Опт. и спектр. - 1996. - Т. 81, № 4. - С. 667 - 669.

16. Стасюк І.В., Левицький Р.Р., Зачек І.Р., Дуда А.С., Моїна А.П., Романюк М.О., Стадник В.Й., Червоний Р.Г. Вплив одновісного тиску на фазовий перехід і фізичні властивості високодейтерованих сегнетоелектриків з водневими зв'язками типу K(DXH1-X)2PO4 // Препринт, ІСМР-96-18Е, Львів, 1996. - 31 с.

17. Стадник В.И., Романюк Н.А., Вахулович В.Ф. Изменение показателей преломления кристаллов (NH4)2BeF4 в области фазовых переходов. // Опт. и спектр. - 1996. - Т. 81, № 6. - С. 1000 - 1002.

18. Стадник В.И., Романюк Н.А., Кардаш В.И. Термическое расширение примесных кристаллов ТГС. // Кристаллография. 1996.- Т. 41, № 6. - С. 1146 - 1147.

19. Stadnyk V.Y., Romanjuk M.O., Brezvin R.S. Optical and electronic parametrs of RbNH4SO4 crystals. // Ferroelectrics. - 1997. - Vol. 192, N. 1-4. - Р. 203 - 207.

20. Стадник В.И., Романюк Н.А., Брезвин Р.С. Измерения давления с использованием инверсии двупреломления кристалла (NH4)2BeF4. // ЖПС. - 1997. - Т. 64, № 3. - С. 551 - 554.

21. Романюк М.О., Стадник В.Й., Брезвін Р.С. Деформація оптичної індикатриси (NH4)2BeF4 під дією одновісного тиску. // Укр. фіз. журнал -1997. - Т. 42, № 3. - С. 334 - 337.

22. Romanjuk M.O., Stadnyk V.Y. The action of mechanical stress and other influences on birefringence inversion of LiKSO4 and (NH4)2BeF4 crystals. // Ferroelectrics - 1997.- Vol. 192, N. 1-4. - Р. 235 - 241.

23. Andrievsky B.V., Romanjuk M.O., Kurljak V.Yu., Stadnyk V.Y. New resources of the optical refraction method for investigation of phase transition in dielectrics: K2SO4 and LiKSO4 crystals. // Ferroelectrics. - 1997. - Vol. 192, N. 1-4. - Р. 209 - 219.

24. Stadnyk V.Y., Brezvin R.S., Romanjuk M.O. Optical method of pressure measurements using the birefringence inversion. // Functional materials. -1997. - Vol. 4, N.1. - P. 97 - 99.

25. Романюк М.О., Романюк М.М., Стадник В.Й. Про параметричні ефекти у кристалах з інверсією знака двозаломлення. // Журнал фіз. досл. - 1997. - Т. 1, № 4. - С. 596 - 598.

26. Романюк Н.А., Стадник В.И., Курляк В.Ю. Температурно-спектрально-барическая диаграммма изотропного состояния кристаллов (NH4)2BeF4. // Кристаллография. - 1997. - Т.42, № 2. - С. 313 - 315.

27. Стадник В.Й., Романюк М.О., Вахулович В.Ф. Вплив одновісних механічних тисків на оптичні властивості кристалів сегнетової солі. // Укр.фіз.журнал - 1997. - Т. 42, № 10. - С. 1245 - 1251.

28. Стадник В.И., Романюк Н.А., Брезвин Р.С., Кардаш В.И. Механически индуцированное изменение двупреломления кристаллов LiKSO4. // Кристаллография. - 1997. - Т. 42, № 4. - С.720 - 722.

29. Стадник В.Й. Баричні зміни оптичної індикатриси кристалів RbNH4SO4. // Укр.фіз.журнал. - 1998. - Т. 43, № 2. - С. 213 - 218.

30. Стадник В.И., Романюк Н.А., Червоный Р.Г. Влияние дейтерирования и одноосного давления на двупреломление кристаллов KDP. // Оптика и спектр. - 1998. - Т. 84, № 2. - С. 317 - 320.

31. Стадник В.Й. Рефрактометрія механічно затиснутих кристалів (NH4)2BeF4. // Вісник Львівського університету, серія фізична. - 1998. - Вип. 30. - С. 85 - 91.

32. Стадник В.И. Показатели преломления механически деформированных кристаллов RbNH4SO4. // Кристаллография. - 1999. - Т. 44, № 6. - С. 1 - 5.

33. Romanjuk M.O., Stadnyk V.Yo. The refractometry of the uniaxially stressed ferroelectrics. // Condensed Matter Physics. - 1999. - Vol. 2, N 4 (20). - P. 711 - 720.

34. Stasyuk I.V., Levitskii R.R., Moina A.P., Zachek I.R., Duda A.S., Romanjuk M.O., Stadnyk V.Yo. Uniaxial pressure influence on KH2PO4 - type ferroelectrics. // Journal of Physical Studies. - 1999. - Vol. 3, N 4. - P. 502 - 512.

35. Стадник В., Романюк М., Курляк В. Про другу ізотропну точку в кристалах сегнетової солі. // Вісник Львівського університету, серія фізична. - 2004. - Вип. 37. - С. 274 - 280.

36. Стадник В.И. Влияние одноосных давлений на фазовые переходы в кристаллах (NH4)2BeF4. // Кристаллография. - 2000. - Т. 45, № 6. - С. 1050 - 1052.

37. Stadnik V.Y. Absolute piezooptic constants of Rochelle salt crystals. // Crystallography Reports. - 2000. - Vol. 45, N 5. - P. 833 - 838.

38. Стадник В.Й., Романюк М.О. Рефрактометрія механічно деформованих кристалів RbNH4SO4. // Журнал фіз. досліджень. - 2001. - Т. 5, № 1. - С. 65 - 69.

39. Romanyuk M.O., Andriyevsky B.V., Kostetsky O., Romanyuk M.M., Stadnyk V.Yo. Crystal optical method for temperature measuring. // Condenced Matter Physics. - 2002. - Vol. 5, N 3 (31). - Р. 579 - 586.

40. Стадник В.Й., Романюк М.О., Карплюк Л.Т. Кристалооптичне вивчення несумірної фази кристалів LiRbSO4. // Журнал фіз. досліджень - 2003. - Т. 7, № 3. - С. 349 - 352.

41. Романюк М.О., Стадник В.Й., Романюк М.М. Пєзооптика полідо-менних кристалів КDP. // Журнал фіз. досліджень - 2003. - Т. 7, № 4. - С. 449 - 455.

42. V.I.Kardash, G.M.Romanyuk, Brezvin R.S., Kurlyak V.Yu. and V.Y.Stadnyk. Baric changes in the optical indicatrix of TGS crystals with L-threonine admixture. // Ukranian Journal of Physical Optics. - 2003. - Vol. 4, N 4. - Р. 173 - 176.

43. Стадник В.Й., Романюк М.О., Карплюк Л.Т. Рефрактометрія кристалів LiRbSO4. // УФЖ. - 2004. - Т.49, № 8. - С. 808 - 814.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Способи вирощування кристалів. Теорія зростання кристалів. Механічні властивості кристалів. Вузли, кристалічні решітки. Внутрішня будова кристалів. Міцність при розтягуванні. Зростання сніжних кристалів на землі. Виготовлення прикрас і ювелірних виробів.

    реферат [64,9 K], добавлен 10.05.2012

  • Анізотропія кристалів та особливості показників заломлення для них. Геометрія характеристичних поверхонь, параметри еліпсоїда Френеля, виникнення поляризації та різниці фаз при проходженні світла через призми залежно від щільності енергії хвилі.

    контрольная работа [201,6 K], добавлен 04.12.2010

  • Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010

  • Комбінаційне і мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. Властивості складних фосфорвмісних халькогенідів. Кристалічна будова, фазові діаграми, пружні властивості. Фазові переходи, пружні властивості, елементи акустики в діелектричних кристалах.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011

  • Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010

  • Процеси інтеркаляції водню матеріалів із розвинутою внутрішньою поверхнею. Зміна параметрів кристалічної гратки, електричних і фотоелектричних властивостей. Технологія вирощування шаруватих кристалів, придатних до інтеркалюванняя, методи інтеркалювання.

    дипломная работа [454,6 K], добавлен 31.03.2010

  • Природа електронних процесів, що відбуваються при високоенергетичному збудженні і активації шаруватих кристалів CdI2. Дослідження спектрів збудження люмінесценції і світіння номінально чистих і легованих атомами металів свинцю кристалів йодистого кадмію.

    курсовая работа [666,8 K], добавлен 16.05.2012

  • Сутність оптичної нестабільності (ОП). Модель ОП системи. Механізми оптичної нелінійності в напівпровідникових матеріалах. Оптичні нестабільні пристрої. Математична модель безрезонаторної ОП шаруватих кристалів. Сутність магнітооптичної нестабільність.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.06.2010

  • Розрахунок параметрів силового трансформатора, тиристорів та уставок захисної апаратури. Переваги та недоліки тиристорних перетворювачів. Вибір електродвигуна постійного струму і складання функціональної схеми ЛПП, таблиці істинності і параметрів дроселя.

    курсовая работа [374,8 K], добавлен 25.12.2010

  • Структура і фізичні властивості кристалів Sn2P2S6: кристалічна структура, симетрійний аналіз, густина фононних станів і термодинамічні функції. Теорія функціоналу густини, наближення теорії псевдо потенціалів. Рівноважна геометрична структура кристалів.

    дипломная работа [848,2 K], добавлен 25.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.