Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
X-ray diffraction topography, exploring both conventional and synchrotron sources of X-rays, has been widely used for the investigation of the structural defects in crystals of oxides. The majority of bulk oxide crystals have been grown by the Czochralski method from a melted mixture of high purity oxides. Some important oxide crystals like quartz and ZnO have been obtained by the hydrothermal method. In the case of crystals grown by the first method, synchrotron diffraction topography can be and was used for studying individual dislocations and their complexes (e.g. glide bands, sub-grain boundaries), individual blocks, twinning, the domain structure and various segregation effects negatively affecting crystal properties. What is more, the topographical investigation can provide information concerning the reasons for the generation of the defects, which becomes useful for improving the growth technology. In the present paper the possibilities of the diffraction topography are discussed on the basis of several investigations of the oxide crystals, in particular garnets, orthovanadates, mixed calcium barium and strontium niobates as well as praseodymium lanthanum aluminates. the majority of the results refer to oxide crystals grown at the Institute of Electronic Materials Technology (ITME). The synchrotron investigations included in the paper were performed by the authors at the HASYLAB Synchrotron Laboratory in Hamburg.
PL
Rentgenowska topografia dyfrakcyjna, wykorzystująca zarówno konwencjonalne, jak i synchrotronowe źródła promieniowania rentgenowskiego, jest od wielu lat z powodzeniem stosowana do badania defektów strukturalnych w różnego rodzaju monokryształach. Szeroką grupę tych materiałów stanowią kryształy tlenkowe, które w większości są otrzymywane metodą Czochralskiego ze stopionej mieszaniny tlenków o wysokiej czystości. Do otrzymywania kryształów tlenków, takich jak kwarc i ZnO, stosuje się metodę hydrotermalną. rentgenowska topografia dyfrakcyjna może być wykorzystana do badania indywidualnych dyslokacji i ich kompleksów (np. pasma poślizgowe, granice niskokątowe), pojedynczych bloków, zbliźniaczeń, struktury domenowej i różnych efektów segregacyjnych. Wszystkie te defekty mogą wpływać negatywnie na jednorodność i właściwości kryształów. Badania topograficzne mogą również dostarczyć informacji dotyczących przyczyn powstawania defektów, co przydatne jest w doskonaleniu technologii. W niniejszej pracy omówiono możliwości topografii dyfrakcyjnej na podstawie przeprowadzonych badań szeregu kryształów tlenkowych, w szczególności granatów, ortowanadianów, mieszanych niobianów wapnia, baru i strontu oraz glinianów prazeodymu i lantanu. Większość wyników dotyczy monokryształów tlenków otrzymywanych w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME). uwzględnione badania synchrotronowe zostały przeprowadzone przez autorów w Laboratoriom Synchrotronowym HASYLAB w Hamburgu.
PL
Za pomocą konwencjonalnej rentgenowskiej topografii dyfrakcyjnej scharakteryzowana została realna struktura monokryształów spinelu magnezowego MgAl2O4 i monokryształów ScAlMgO4 (SCAM). Badania uzupełniające prowadzono za pomocą dyfraktometrii wysokorozdzielczej, skaningowej mikroskopii elektronowej, mikroanalizy rentgenowskiej oraz metod polaryskopowych. Topogramy MgAl2O4 wskazują na jakość kryształów pozwalającą na przeprowadzenie szczegółowych badań realnej struktury metodami rentgenowskiej topografii dyfrakcyjnej. W żadnej z badanych próbek nie zaobserwowano kontrastów pochodzących od pasm segregacyjnych. Topogramy badanych kryształów ujawniają obecność rdzenia w centralnej części próbek, często z wyraźnie zaznaczonymi obszarami ściankowanymi odpowiadającymi wzrostowi na niskowskaźnikowych płaszczyznach krystalograficznych. W zewnętrznej części rdzenia zaobserwowano liczne kontrasty dyfrakcyjne związane najprawdopodobniej z defektami objętościowymi typu solute trails oraz wyraźne kontrasty związane z grupą dyslokacji. Za pomocą topografii dwukrystalicznej ujawniono naprężenia związane z rdzeniem oraz defektami objętościowymi solute trails. Ze względu na tendencję do rozwarstwiania się kryształu ScAlMgO4 badania przeprowadzono na wybranych próbkach otrzymanych przez mechaniczne rozdzielenie materiału. Topogramy dwukrystaliczne ujawniły kontrast dyfrakcyjny odzwierciedlający poszczególne warstwy materiału. Szczegóły rozdzielania się warstw ujawniły obserwacje SEM.
EN
Conventional X-ray diffraction topography was used for characterization of the real structure of MgAl2O4 and ScAlMgO4 (SCAM) single crystals. Complementary investigations were performed by means of high resolution X-ray diffractometry, scanning electron microscopy and polariscopic methods. The obtained topographs indicated a good crystallographic quality of the examined MgAl2O4 crystals. In all investigated crystals no segregation fringes were observed. A distinct core region was revealed in all samples, often including three or more facetted regions. Some contrast connected with solute trails and groups of dislocations were observed in the region outside the core. The double-crystal topographs indicated the presence of distinct residual strains connected with the core and other defects. In view of the tendency for ScAlMgO4 to split into layers, the investigations were performed using the samples obtained by mechanical cleavage. The double-crystal topographs revealed diffraction contrast corresponding to consecutive “layers” of the material. The details of splitting were shown by SEM investigation, which also confirmed the homogeneity of the crystal.
PL
Przedmiotem pracy jest ujawnienie i charakteryzacja realnej struktury nowych typów scyntylacyjnych monokryształów mieszanych granatów lutetowo-itrowo-glinowych (LuxY1-x)3Al5O12 (LuYAG) aktywowanych prazeodymem oraz niedomieszkowanych. Badania wykonano przy użyciu konwencjonalnego źródła promieniowania rentgenowskiego metodą rentgenowskiej topografii dwukrystalicznej oraz za pomocą dyfraktometrii wysokorozdzielczej. Wykonano również badania polaryskopowe. Na wybranych próbkach przeprowadzono badanie jednorodności składu chemicznego za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawką do spektroskopii z dyspersją energii (EDX). Topogramy rentgenowskie przebadanych próbek wskazują na dobrą jakość strukturalną badanych monokryształów. Pewnym problemem strukturalnym zaobserwowanym na wykonanych topogramach dwukrystalicznych są naprężenia sieci, których pierwotną przyczyną są efekty segregacyjne i różne obszary ściankowane.
EN
The present paper concerns revealing and detailed characterization of the real structure of the new scintillator crystals of mixed lutetium-yttrium-aluminum garnets (LuxY1-x)3Al5O12 (LuYAG) , either undoped or activated by praseodymium. The characterization of the crystals has been performed by means of the following methods, using conventional X-ray sources: double crystal topography and high resolution diffractometry. Polariscopic investigations have also been performed. Moreover, selected samples have been studied by scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometer (EDX) attachment, among others to investigate their chemical homogeneity. The topographs of the analyzed samples indicate a good crystallographic quality of the crystals. Some crystallographic imperfections include residual strains, primarily caused by dopant and chemical composition segregation as well as some facetted regions.
PL
Stosując metodę Czochralskiego oraz układ cieplny z tyglem platynowym o średnicy 55 mm i wysokości 55 mm oraz biernym dogrzewaczem platynowym uzyskano monokryształy CaMoO4 niedomieszkowane i domieszkowane europem, neodymem oraz jednocześnie europem i neodymem o średnicy do 25 mm i długości do 90 mm. Szybkość wzrostu zawarta była w zakresie 1,5 - 3,0 mm/h, a szybkość obrotowa 10 - 15 obr./min. Pierwsze procesy wzrostu przeprowadzono stosując niezorientowane zarodki z CaWO4 (National Institute of Standards and Technology, USA). W oparciu o otrzymane monokryształy przygotowano zarodki o orientacji [001]. Przeprowadzono badania dyfrakcyjne rentgenowskie, synchrotronowe topograficzne, właściwości optycznych i składu chemicznego. Określono współczynniki segregacji europu i neodymu (kEu ≈ 0,40, kNd ≈ 0,28). Stwierdzono, że w przypadku współdomieszkowania rośnie współczynnik segregacji neodymu a maleje europu (kEu ≈ 0,30 i kNd ≈ 0,32). Transmisja optyczna monokryształów silnie zależy od domieszki. W przypadku neodymu obserwuje się wyraźne i ostre pasma absorpcji. Monokryształy z europem wykazują silną absorpcję w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni.
EN
Single crystals of CaMoO4 either undoped or doped with europium, neodymium and europium and at the same time with neodymium with a diameter of 25 mm and a length of up to 90 mm, were obtained using the Czochralski method and a thermal system with a platinum crucible 55 mm in diameter and 55 mm in height and a passive platinum afterheater. The growth rate was in the 1.5 - 3.0 mm/h range and the rotation rate varied between 10 and 15 r./min. At the beginning, the growth processes were carried out applying un-oriented CaWO4 seeds (from the National Institute of Standards and Technology, USA). Based on the resultant single crystals, [001] - oriented seeds were prepared. X-ray powder diffraction patterns, synchrotron topography, optical transmission and chemical compositions were measured. Segregation coefficients of europium and neodymium were determined to be kEu ≈ 0,40 and kNd ≈ 0,28 respectively. In the case of co-doping, the segregation coefficient of neodymium increases and that of europium decreases (kEu ≈ 0,30 and kNd ≈ 0,32). The optical transmission of single crystals strongly depends on the dopant. Sharp and narrow absorption bands are observed for neodymium, whereas single crystals with europium exhibit a strong absorption in the visible and near-infrared regions.
EN
Since our attempts to grow YAP:Co,Si non-linear absorbers have failed, we switched to Czochralski grown YAGs doped with the same ions. This time, however, the new material was found to exhibit excellent, non-linear absorption, which can be used directly in Q-switching elements in laser systems. In this work we report on technology of YAG single crystals doped with Co and Si, their optical properties, and, finally, on their non-linear absorption. An explanation on why the YAPs were found to be inefficient in non-linear absorption was also provided.
PL
Praca stanowi syntetyczne ujęcie zagadnień związanych z kompleksowymi badaniami wpływu promieniowania (kwanty gamma, UV, elektrony, szybkie neutrony) na własności optyczne niedomieszkowanych i domieszkowanych wieloskładnikowych kryształów tlenkowych typu ABO3, otrzymanych w ITME: perowskitu itrowo-glinowego i niobianu litu. Zmiany własności optycznych tych kryształów wkutek napromieniowania są wynikiem powstawania centrów barwnych, zarówno poprzez zmianę stanu ładunkowego defektów wzrostowych jak i tworzenia się defektów radiacyjnych w wyniku przemieszczenia atomów.
EN
Comprehensive results of researches about influence of gamma quanta, UV, electrons and fast neutrons radiation on optical properties of undoped and doped multicomponents oxide single crystals ABO3 type: yttrim alumina perovskit (YAP) and lithium nobate (LN). Changes of optical properties as effect of radiation are result of colour centre creation by means of electric charge in genetic defects changes or creation of radiation defects with displacement.
7
EN
Single crystals of yttrium aluminium garnet (YAG) doped with ytterbium ions of up to 30 at.% were grown by the Czochralski method. Using the growth rate from 1 to 3 mm/h, and the rotation rate from 15 to 30 rpm, single crystals with diameters of up to 22 mm and lengths up to 85 mm were obtained. Using the inductively coupled plasma n optical emission spectroscopy (ICP-OES) method, Yb distribution coefficient was determined to be equal to 1.10±0.02. The following methods: optical absorption spectroscopy, plane and circular polariscope, electron probe microanalysis (EPMA) to determine the radial distribution of Yb ions, X-ray diffraction methods to determine the lattice constant were used. Etch pit density distribution and lasing properties were also investigated. Samples of YAG:Yb crystals with Yb ions contents of 3, 5, 7, and 10 at.% were pumped by 940 nm laser diode for their lasing properties. The best lasing slope efficiency of 40% with respect to the absorbed pump power was achieved at 5 at.% Yb content. The lowest threshold of 2.5 W of the absorbed pump power was observed, however, for a 7 at.% Yb doped sample in quasi hemispherical resonator configuration. These investigations have been found to be in good agreement with polariscopic observations, showing a certain decrease in optical homogeneity with increase in Yb content.
8
Content available remote Kryształy Yb:Sr3Y(B03)3 do budowy pompowanych diodowo laserów femtosekunkowych
PL
Monokryształy Yb:Sr3Y(BO3)3 (BOYS) domieszkowane iterbem mogą być stosowane jako materiał aktywny w laserach femtosekundowych. Szerokie pasmo absorpcji tego kryształu pozwala na pompowanie diodowe. Opracowano technologię przygotowania materiałów wyjściowych, zaprojektowano optymalny układ cieplny oraz przeprowadzono procesy krystalizacji metodą Czochralskiego. Określono optymalne warunki wzrostu i otrzymano czyste oraz domieszkowane iterbem monokryształy Yb:Sr3Y(BO3)3 Jakość kryształów została sprawdzona za pomocą dyfrakcji proszkowej oraz poprzez analizę chemiczną za pomocą metod ICP-AES. Kryształ domieszkowany iterbem został zbadany za pomocą następujących metod spektroskopowych: absorpcji, emisji oraz dynamiką fluorescencji dla różnych długości fal w pokojowej oraz niskiej temperaturze. W pracy porównano charakterystyki emisyjne, absorpcyjne oraz układy poziomów energetycznych jonu Yb3+ w kryształach BOYS i YAG.
EN
material for femtosecond lasers. The broad absorption bands give the possibility of with semiconductor laser diodes. In this work the technology of BOYS crystals is presented. The proper thermal | system was designed and prepared and the crystallization processes were carried out. Optimal growth conditions were found and the single crystals of pure Sr3Y(BO3)3 as well as the crystals doped with ytterbium ions were obtained by the Czochralski method. The quality of the crystals was checked by X-ray diffraction techniques and the chemical composition was checked by the ICP-AES. The crystal doped with ytterbium was characterised by the spectroscopic methods (absorption, emission, dinamics of fluorescence for different wavelengths at room and low temperatures).
9
Content available remote Radiation and structural defects in YVO₄: Nd laser crystals
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.
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.
11
Content available remote Growth and optical properties of Nd:YVO₄ laser crystals
EN
Growth conditions for Nd:YVO₄ crystals and some optical properties are presented. The obtained Nd:YVO₄ crystal shows lower content of point defects and consequently, lower susceptibility to ionising radiation. ESR measurements show the presence of V ions in intersitial sites with another than 5t valency. Obtained by Czochralski method crystals reveal very good optical properties, some of which are better than for Nd:YAG.
PL
Zbadano wpływ warunków krystalizacji na zdefektowanie kryształów czteroboranu litu. Prze-prowadzono badania optyczne uzyskanych monokryształów oraz oszacowano w nich naprężenia. Ustalono wymagania, które muszą być spełnione, aby monokrysztaty odpowiada ty jakością materiałowi podłożowemu dla akustycznych fal powierzchniowych.
EN
Thermal system with 70 mm diameter platinum crucible was constructed and the optimal growth condictions for LBO were found. Lithium tetraborate single crystals obtained earliery were used as a charge material. Core-free single crystals also free of other macroscopic defects were obtained in case of diameter not higher than 20 mm. Optical measurements were undertaken and also trains were estimated.
13
EN
Growth and recharging processes of chromium ions in SrGdGa₃O₇ and SrLaGa₃O₇ single crystals incorporated during growth or doping by diffusion (only for SrLaGa₃O₇ crystal) were analyzed. The annealing at 1000°C in air and ionizing with gamma rays (doses from 10³ to 10⁵ Gy) and protons (10¹⁴ cm⁻² only for SrGdGa₃O₇ crystal) were performed. Different kinds of chromium ions valency, from two to four, were found. Electron spin resonance measurements in the temperature range 5-300 K with the use of Brucker spectrometer were also done.
PL
Analizowano proces wzrostu i procesy zmiany walecyjności jonów chromu w monokryształach SrGdGa₃O₇ i SrLaGa₃O₇. Chrom wprowadzono podczas procsu wzrostu oraz w wyniku procesu dyfuzji (tylko dla kryształu SrLaGa₃O₇). Przeprowadzono wygrzwanie w temperaturze 1000°C w powietrzu oraz naświetlania kwantami gamma (dawki 10³ - 10⁵ Gy) i protonami (10¹⁴ cm⁻² tylko dla kryształu SrGdGa₃O₇). Stwierdzono występowanie jonów chromu o walencyjności od 2 do 4. Przeprowadzono również pomiary elektronowego rezonansu spinowego w zakresie temperatur 5-300 K z wykorzystaniem spektrometru firmy
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.