Wpływ składu roztworu wysokotemperaturowego na wartościowość jonów metali przejściowych w warstwach epitaksjalnych YAG i GGG

Sarnecki, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ składu roztworu wysokotemperaturowego na wartościowość jonów metali przejściowych w warstwach epitaksjalnych YAG i GGG

Autorzy

Sarnecki J.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

httpwww_bg_utp_edu_plartme20nr2032009me32009sarnecki.pdf

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

The influence of high temperature solution composition on transition metal ions valency in YAG and GGG epitaxial layers

Języki publikacji

Abstrakty

Określono warunki wzrostu epitaksjalnego warstw YAG i GGG zawierających wybrane jony metali przejściowych z grupy żelaza o założonej wartościowości. Warstwy osadzane metodą epitaksji z fazy ciekłej domieszkowano jonami chromu, kobaltu i niklu. Z widm absorpcyjnych warstw wynika, że koncentracja w warstwach centrów Cr4+, Cr3+, Co3+, Co2+ oraz Ni2+ i zajmowane przez te jony pozycje w sieci zależą od wyjściowego stosunku ułamka molowego w roztworze wysokotemperaturowym tlenku metalu przejściowego i tlenku jonu kompensującego ładunek. Wyznaczono wartość współczynnika absorpcji warstw w zależności od składu roztworu wysokotemperaturowego.

Liquid phase epitaxy from high temperature solution was used to grow YAG and GGG epitaxial layers doped chromium, cobalt and nickel ions with required valency. Analysis of the absorption spectra shows the influence of transition metal oxide and charge compensator oxide molar ratio in the high temperature solution on the concentration and sites occupancy of Cr4+, Cr3+, Co3+, Co2+ and Ni2+ ions in YAG and GGG layers. The dependence between composition of high temperature solution and layer absorption coefficients was estimated.

Słowa kluczowe

LPE YAG GGG metal przejściowy roztwór wysokotemperaturowy temperatura nasycenia wartościowość jonu widmo absorpcji

LPE YAG GGG transition metals ion high temperature solution saturation temperature ion valency absorption spectrum

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Czasopismo

Materiały Elektroniczne

Rocznik

2009

Tom

T. 37, nr 3

Strony

30--43

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz., wykr.

Twórcy

autor

Sarnecki J.

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych1, 01-919 Warszawa, ul. Wólczyńska 133, jerzy.sarnecki@itme.edu.pl

Bibliografia

[1] Kück S.: Laser-related spectroscopy of ion-doped crystals for tunable solid-state lasers, Appl. Phys. B, 72, (2001), 515-562
[2] JouiniA., Yoshikawa A., Guyot Y., BrenierA., Fukuda T., Boulon G.: Potential candidate for new tunable solid-state laser between 1 and 2 μm: Ni2+ - doped MgAl2O4 spinel grown by the micro-pulling-down method, Optical Materials, 30, (2007), 41-49
[3] Molva E.: Microchip lasers, MST NEWS, 20/97, (1997), 26-28
[4] Materiały z witryny internetowej LETI-CEA, www-leti.cea.fr/leti/Uk/Pages/ Optronique/m_poto22.htm
[5] Sarnecki J., Kopczyński K., Mierczyk Z., Skwarcz J., Młyńczak J.: Struktury epitaksjalne do mikrolaserów z pasywną. modulacją_dobroci rezonatora, Elektronika, XLVI, 2-3, (2005), 71-72
[6] Kopczyński K., Sarnecki J., Młyńczak J., Mierczyk Z., Skwarcz J.: Comparision of technology and laser properties of epitaxially grown 1.06 μm and eye safe microchip laser, Proceedings SPIE, 5958, (2005), 5958E1-5958E8
[7] Sarnecki J., Kopczyński K., Mierczyk Z., Skwarcz J., Młyńczak J.: Liquid-phase epitaxy growth and characterization of Co,Si:YAG thin film satrurable absorber, Optical Materials, 27, (2004), 445-448
[8] Sarnecki J., Kopczyński K., Epitaksja z fazy ciekłej stuktur mikrolaserowych Cr,Mg:YAG/Yb:YAG, Materiały Elektroniczne, 35, l, (2007), 5-20
[9] Sarnecki J., Malinowski M., Skwarcz J., Jabłoński R., Mazur K., Litwin D., Sass J.: Liquid phase epitaxial growth and chracterization of Nd:YAG/YAG structures for thin film lasers, Proceedings SPIE, 4237, (2000), 5-11
[10] Sarnecki J.: Otrzymywanie epitaksjalnych warstw granatów dla techniki laserowej, Praca Doktorska, ITME 2005
[11] Bonner W. A: Epitaxial growth of garnets for thin film lasers, J. of Electronic Materials, 3, (1974), 193-208
[12] Robertson J., Van Tol M., Heynen J., Smits W., De Boer T.: Thin single crystalline phosphor layers grown by liquid phase epitaxy, Philips J. Res., 35, (1980), 354-371
[13] Shannon R. D., Prewitt C. T.: Effective ionic radii in oxides and fluorides, Acta Cryst., B25, (1969), 925-946
[14] Blank S. L., Nielsen J. W.: The growth of magnetic by liquid phase epitaxy, J. Cryst. Growth, 17, (1972), 302-311
[15] Poradnik fizyko-chemiczny, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1974
[16] Feldman R., Shimony Y., Burshtein: Dynamics of chromium ion valence transformation in Cr,Ca:YAG crystals use Z. d as laser gain and passive Q-switching media, Opt. Mat., 24, (2003), 333-344
[17] Haibo R., Jianbo Ch., Zonglin H., Tao G., Huarong G.: The growth and absorption characterization of Cr,Ca:YAG by liquid-phase epitaxy, J. Cryst. Growth, 236, (2002), 191-196
[18] Ishii T., Ogasawara K., Adachi H., Tanaka I.: Multiplet structures of tetrahedrally coordinated Cr4+ and Cr5+ in Y3A15O12, Appl. Phys. Lett, 78, (2001), 2154-2156
[19] Padlyak B.V., Nosenko A.E., Maksimienko V.M., Kraychishin V.V.: Electron spin resonance spectros-copy of Cr5+ ions in Ca3Ga2Ge3O12 single crystals, Physics of the Solid State, 35, (1993), 1185-1190
[20] Mierczyk Z.: Nieliniowe absorbery - Badania właściwości, technologia i wybrane zastosowania, Monografie WAT, Warszawa 2000
[21] Stultz R. D., Camargo M. B., Birnbaum M.: Divalent uranium and cobalt saturable Q-switches at 1.5 μm, OSA Proceedings on Advanced Solid-State Lasers, 24, (1995), 460-464
[22] Gerhardt G., Kleine-Börger J., Beilschmidt L., Frommeyer M., Dötsch H.: Efficient channel-waveguide laser in Nd:GGG at 1.062 μm wavelength, Appl. Phys. Lett., 75, (1999), 1210-1212
[23] Randoshkin V. V., Belovolov A. M., Belovolov M. I., Vasil’eva N. V., Dianov E. M., Stashun, K. V. Timoshechkin M. L: Growth and luminescence of epitaxial Yb0,3ErxGd2,7-xGa5O12 films, Quantum Electronics, 28, (1998), 225-227
[24] Blank S. L., Hewitt B. S., Shick L. K., Nielsen J. W.: Magnetism and Magnetic Materials, A.I.P. Conf. Proc., 10, (1973), 256-270, A.I.P., New York
[25] Zannoni E., Cavalli E., Toncelli A., Toncelli M., Bettinelli M.: Optical spectroscopy of Ca3Sc2Ge3O12: Ni2+, J. Phys. Chem. Solids, 60, (1999), 449-455
[26] Khonthon S., Morimoto S., Ohishi Y: Luminescence characteristics of Ni2+ ion-doped glasses and glass-ceramics in relation to its coordination number, J. Solid Mech. Mat. Eng., 1, (2007), 439-446
[27] Dong J., Lu K.: Noncubic symmetry in garnet structures studied using extended x-ray - absorption fine-structure spectra, Phys. Rev. B, 43, (1991), 8808-8821
[28] Antic-Fidancev E., Hölsä J., Lastusaari M., Lupe A.: Dopant-host relationships in rare-earth oxides and garnets doped with trivalent rare-earth ions, Phys. Rev. B, 64, (2001), 195108
[29] Sarnecki ]., Malinowski M., Kopczyński K., Kaczkan M., Piramidowicz R., Młyńczak J., Maciejewska M.: Epitaksjalne warstwy Gd3Ga5O12 zawierające jony Co2+ i Ni2+, Materiały 9 Sympozjum Techniki Laserowej, (2009), 115
[30] Wood D. L., Remeika J. P.: Optical absorption of tetrahedral Co3+ and Co2+ in garnets, J. Chem. Phys., 46, (1967), 3595
[31] Giess E. A., Faktor M. M., Ghez R., Guerci C. F.: Gadolinium gallium garnet liquid phase epitaxy and the physical chemistry of garnet molten solutions, J. Cryst. Growth, 56, (1982), 576-580

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT5-0045-0018