Growth and characterization of lithium tantalate single crystals doped with Ho, Tm, Nd, Yb, Pr and doped by diffusion with Cr and Cu

• Autorzy: Kaczmarek S. M. , Świrkowicz M. , Jabłoński R. , Boulon G.

Warianty tytułu

PL

Wzrost i charakteryzacja monokryształów LiTaO₃ domieszkowanych objętościowo Ho, Tm, Nd, Yb, Pr oraz dyfuzyjnie Cr i Cu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Crystal growth onditions for lithium tantalate single crystals doped with rare-earth and conditions of diffusion process for doping with Cr and Cu have been described. Temperature dependences of conductivity and capacitance were measured and Curie temperature ( ~610°C) was determined for each crystal. Performed ESR invesigations suggest probable localization of impurities incorporated by diffusion at Li⁺ sites, impurities incorporated during growth at Ta⁵⁺ or interstitial sites and also strong structure deviations in Nd, Yb: LiTaO₃ in comparison with to LiNbO₃ single crystals. Absorption and additional absorption after γ-irradiation and annealing treatments at room temperature were measured. The γ-irradiation with a dose of 10⁵ Gy and subsequent annealing at 800°C in the air for 3 h lead to a valency change of Ho and Pr ions. In the case of γ-irradiation recombination process due to Compton effect seems to be responsible for valency change process in both crystals. Luminescence and radioluminescence measurementsin UV+VIS range show a weak excitation energy transfer from LiTaO₃ lattice to impurity ions. All studied single crystals reveal good optical quality and higher absorption than in the case of yttrium-aluminate garnets with similar level of rare-earth concentration.

PL

Opracowano warunki krystalizacji tantalanu litu domieszkowanego objętościowo jonami z grupy ziem rzadkich oraz warunki procesu dyfuzji w przypadku domieszkowania jonami z grupy metali przejściowych. Wyznaczono temperaturowe zależności przewodności i pojemności, określając dla każdego kryształu temperaturę Curie. Przeprowadzono badania EPR, z których wynika lokalizacja domieszek wprowadzanych dyfuzyjnie w położeniach głównie Li⁺. Wyznaczono absorpcję tych kryształów w temperaturze pokojowej oraz zmierzono dodatkową absorpcję po ich naświetleniu kwantami gamma, a także ich luminescencję i radioluminescencję. Naświetlanie kwantami gamma oraz kolejno wygrzewanie w temperaturze 800°C wykazały zmianę walencyjności jonów Ho oraz Pr. Badane kryształy wykazywały wysoką jakość optyczną. Absorpcja tych kryształów była wyższa aniżeli kryształów YAG z porównywalną koncentracją domieszki.

Słowa kluczowe

EN

absorption; luminescence; additional absorption; electron spin resonance

PL

monokryształy; krystalografia

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 49, nr 2
• Strony: 67--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarek S. M.

autor

Świrkowicz M.

autor

Jabłoński R.

autor

Boulon G.

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 00-908 Warsaw, Poland