Radiation and structural defects in YVO₄: Nd laser crystals

• Autorzy: Kaczmarek S. M. , Jabłoński R. , Świrkowicz M. , Paszkowicz W.

Warianty tytułu

PL

Defekty radiacyjne w monokryształach laserowych YVO₄: Nd

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Optical properties of YVO₄ and YVO₄:Nd crystals before and after ionizing radiation treatment with gamma quanta and electrons were presented. The obtained YVO₄ and YVO₄:Nd (1 at.% Nd) single crystals show lower content of point defects (growth defects, e.g. oxygen vacancies) and consequently, lower susceptibility to ionizing radiation than YAG: Nd crystals. Radioluminescence spectra show dumping of Nd emission in Nd doped YVO₄ single crystal. The presence of V⁴⁺ ions and Gd³⁺ (unintentional dopant) in YVO₄ at V⁵⁺ sites (compensated by oxide vacancies) and Y³⁺ sites, respectively, is found from electron spin resonance measurements. Moreover, the angular dependence of resonance line position of electron spin resonance may indicate that unrecognised structural defect is associated with cation sites close to these occupied by Nd ions. Annealing experiments in nitrogen and hydrogen were performed. The nitrogen atmosphere has a little influence on the YVO₄ crystals while a YVO₄: Nd crystal annealed in hydrogen at 1200°C for 1h underwent a phase transition to YVO₃. The refined lattice parameters obtained for the latter case, a₀ = 5.2858(1) A, b₀ = 5.5956(2) A and c₀ = 7.5854(2) A are slightly larger only than those of YVO₃.

PL

Zbadano właściwości optyczne monokryształów YVO₄, YVO₄:Nd oraz YVO₃:Nd przed i po naświetleniu promieniowaniem gamma i elektronami. Badane monokryształy YVO₄:Nd (lat.% Nd) wykazały obecność mniejszej ilości defektów punktowych i w konsekwencji mniejszą czułość na uszkodzenia radiacyjne od monokryształów YAG:Nd. Pomiary ESR wykazały obecność w tych kryształach jonów V⁴⁺ w położeniach V⁵⁺, jonów Gd³⁺ w położeniach Y³⁺ oraz defektu strukturalnego w otoczeniu jonu neodymu. Ten ostatni defekt jest prawdopodobnie przyczyną braku emisji jonów Nd po ich wzbudzeniu promieniowaniem X. Wygrzanie monokryształu YVO₄:Nd w wodorze w temperaturze 1200°C przez 1 godzinę prowadzi do powstania nowej fazy krystalicznej, YVO₃:Nd.

Słowa kluczowe

EN

absorption; electron spin resonance; gamma and electron irradiation

PL

monokryształy; krystalografia

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 49, nr 2
• Strony: 115--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarek S. M.

autor

Jabłoński R.

autor

Świrkowicz M.

autor

Paszkowicz W.

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