Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Growth and EPR properties of ErVO4 single crystals

Leniec G., Kaczmarek S. M., Berkowski M., Głowacki M., Skibiński T., Bojanowski B

Nukleonika

|

2015

|

Vol. 60, No. 3, part 1

405--410

EN

Single crystals of ErVO4 were grown by the Czochralski method under ambient pressure in a nitrogen atmosphere. Obtained crystals were transparent with strong pink coloring. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectra were recorded as a function of the applied magnetic fi eld. Temperature and angular dependences of the EPR spectra of the samples in the 3–300 K temperature range were analyzed applying both Lorentzian– –Gauss approximation for diluted medium and Dyson for dense magnetic medium. EPR-NMR program was done to fi nd local symmetry and spin Hamiltonian parameters of erbium ions.

2

Electron paramagnetic resonance studies of manganese and cobalt ions in YAlO3 crystals

Stefaniuk I., Rogalska I, Suchocki A, Berkowski M., Cieniek B., Potera P.

Optica Applicata

|

2014

|

Vol. 44, nr 1

113--121

EN

The results of X-band electron paramagnetic resonance measurements of Mn2+ and Mn4+ ions in YAlO3 (YAP) crystals in the temperature range 100–300 K are presented. Additionally, we observe electron paramagnetic resonance spectra of unintentional impurities Fe3+ and Cr3+ in YAP crystals. The angular dependence for Mn ions in YAP crystals can be presented. We aim at obtaining a better insight into the spectroscopic properties of paramagnetic Mn centers and structural information about their nearest environment in YAP host and at determining the valence of manganese ion. In this paper we compare electron paramagnetic resonance spectra for Co and Mn ions in YAP crystals.

3

Temperature dependence of Bi4Ge3O12 photoluminescence spectra

Kaczmarek S. M., Tsuboi T., Nakai Y, Berkowski M., Huang W., Kowalski Z.

Materials Science Poland

|

2014

|

Vol. 32, No. 1

7--11

EN

Bi4Ge3O12 single crystals were obtained using Czochralski growth method. Photoluminescence spectra were analyzed versus temperature from 12 to 295 K. Besides the previously observed emission bands at 610 and 820 nm, the new emission band at 475 nm was found by a careful temperature dependence measurement in the present study. The influence of basic and defect structure on the shape and position of the spectra versus temperature was discussed.

4

EPR and optical properties of Li₂B₄O₇:Mn glass samples under the influence of y-irradiation and annealing

Podgórska D., Kaczmarek S. M., Włodarski M., Kwaśny M., Warchoł S., Rizak V. M., Drozdowski W., Berkowski M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 1

45-59

EN

Li₂B₄O₇ glasses doped with Mn²⁺ (0.1 mol. %), have been investigated using electron paramagnetic resonance (EPR) method at 9.4 GHz. Mn ion is found enter substantially for the Li⁺ ion as Mn²⁺ and/or Mn¹⁺, and, probably for the B³⁺ ion or interstitial as Mn³⁺. In consequence at least two types of the manganese ions arise in the EPR spectrum in the same range of magnetic field. The EPR spectrum of glass system exhibits three resonance signals, at g ≈ 2.00, g ≈ 2.68 and g ≈ 4.60 and is very similar to others reported for Mn²⁺ ions glass systems. Only 620 nm emission was observed in the photoluminescence spectrum of the "as-grown" glass, while 430 nm and 610 nm emissions in radiolu-minescence spectrum of the system. Four month after ɣ-irradiation we observed three emission peaks centered at 430, 540 and 620 nm. The 430 nm emission was excited with 225, 277 and 374 nm absorption, the 540 nm emission was excited with 225 and 411 nm absorptions, and the 620 nm emission was excited with 225, 360, 411 and 550 nm absorptions.

PL

Badano szkła Li₂B₄O₇ domieszkowane Mn (0,1 mol %) wykorzystując metodę elektronowego rezonansu paramagnetycznego dla częstotliwości 9,4 GHz. Stwierdzono, że jon Mn podstawia się w położenie jonu Li⁺ jako Mn²⁺ oraz/lub jako Mn¹⁺, a także prawdopodobnie w położenie jonu B³⁺ jako Mn³⁺. W konsekwencji, co najmniej dwa rodzaje jonów Mn reprezentowane są w widmie EPR. Widmo EPR szkła LBO domieszkowanego Mn wykazuje obecność trzech sygnałów rezonansowych, dla g ≈ 2,00, g ≈ 2,68 oraz g ≈ 4,60. W przypadku szkła LBO:Mn badanego tuż po wzroście, w widmie fotoluminescencji stwierdzono obecność emisji z maksimum dla 620 nm, zaś w widmie radioluminescencji emisji 430 nm i 610 nm. Naświetlenie tego szkła kwantami gamma przesuwa widmo emisji w stronę fal długich obniżając jego intensywność, Cztery miesiące po tym naświetleniu w widmie fotoluminescencji obserwuje się dodatkową emisję dla 540 nm wzbudzaną przez absorpcję dla 225 nm i 411 nm.

5

EPR and optical properties of Li₂B₄O₇:Mn and Li₂B₄O₇:Eu, Mn single crystals under the influence of ɣ-irradiation and annealing

Podgórska D., Kaczmarek S. M., Drozdowski W., Kwaśny M., Warchoł S., Rizak V. M., Berkowski M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 1

61-80

EN

Single crystals of Li₂B₄O₇ doped with Mn²⁺ (0.014 mol %) and co-doped with Mn (0.005 mol %) and Eu³⁺ (0.5 mol %) have been investigated using EPR method at 9.4 GHz. In both systems the Mn ion is found to enter substantially for the Li⁺ ion as Mn²⁺ and/or Mn¹⁺, and, probably for the B³⁺ ion or interstitial as Mn³⁺. In consequence at least two types of the manganese ions arise in the EPR spectrum in the same range of magnetic field. In the EPR spectrum of Li₂B₄O₇:Mn crystal one can recognize g ≈ 2.00 and, g ≈ 2.89 lines. Annealing in the Ar atmosphere does not significantly change the spectrum (g = 1.97(8)) while irradiation with ɣ-quanta with a dose of 5 x 10⁴ Gy decreases to some extent the intensity of Mn²⁺ EPR signal (g = 1.99 ± 0.01) introducing new EPR line (g = 2.14 ± 0.01), giving evidence on formation of other (Mn¹⁺, Mn⁶⁺, Mn⁰) valence states of manganese. Moreover, F-type and/or Vk color centers are formed. The optical investigations of "as-grown" and ɣ-irradiated samples were performed giving evidence on Mn⁰ and Mn⁶⁺ formation in the crystal after y-irradiation. 430 nm and 610 nm emissions in radioluminescence spectrum of both systems we observed. Measurements of the crystals reveal the strong thermoluminescence peak at about 95 K, assigned probably to F⁺ center and smaller ones assigned to manganese at different valence states.

PL

Badano monokryształy Li₂B₄O₇ domieszkowane Mn²⁺ (0,014 mol %) oraz kodomieszkowane Mn²⁺ (0,005 mol %) i Eu³⁺ (0,5 mol %) wykorzystując metodę elektronowego rezonansu paramagnetycznego dla częstotliwości pola magnetycznego 9,4 GHz. W obu systemach jon Mn podstawia się w położenie jonu Li⁺ jako Mn²⁺ oraz/lub jako Mn¹⁺, a także prawdopodobnie w położenie jonu B³⁺ jako Mn³⁺. W konsekwencji co najmniej dwie linie rezonansowe obserwuje się w widmie EPR tych kryształów, g ≈ 2,00 oraz g ≈ 2,89. Wygrzewanie w argonie nie zmienia tego widma (g = 1,97(8)), podczas gdy naświetlanie kwantami gamma dawką 5 x 10⁴ Gy znacznie zmniejsza intensywność sygnału rezonansowego jonu Mn²⁺ (g = 1,99 ± 0,01) wprowadzając dodatkową linię (g = 2,14 ± 0,01), która dokumentuje obecność w krysztale jonów Mn (Mn¹⁺, Mn⁶⁺, Mn⁰) o innym niż 2 stanie walencyjnym. Ponadto powstają centra barwne typu F oraz Vk. Przeprowadzono badania absorpcji kryształów naświetlonych kwantami gamma, które potwierdziły obecność w naświetlonych kryształach jonów atomów Mn⁰ i jonów Mn⁶⁺. W widmie radioluminescencji obserwowaliśmy emisje z maksimami dla 430 nm i 610 nm. Badania termoluminescencji pokazały silny pik termoluminescencji dla około 95 K, związany prawdopodobnie z centrum F⁺ i znacznie mniej intensywne piki, które można przypisać jonom Mn o różnych walencyjnościach (od 0 do 6).

6

Blue fluorescence of Ti3+ ions in Ti3+-doped, gamma-irradiated SrAl0.5Ta0.5O3:LaAlO3 crystals

Kaczmarek S., Berkowski M., Tsuboi T., Wabia M., Włodarski M., Olesińska W., Wrońska T.

Nukleonika

|

2003

|

Vol. 48, nr 1

35-40

EN

Titanium-doped SrAl0.5Ta0.5O3: LaAlO3 (SAT:LA) perovskite solid solution single crystals were grown by the Czochralski method for two Ti concentrations: 1 wt.% (LSAT1) and 2 wt.% (LSAT2). It was stated that incorporation of Ti into SAT:LA crystal takes place in a non-uniform way. Ti3+ ions enter the crystal mainly in its conical part and mainly inside a thin (2-3 mm) layer within the crystal boundary. At room temperature, crystals from the conical part of the boule reveal strong absorption centered at about 529 nm for the case of LSAT1 single crystal while at about 451 and 651 nm for the case of LSAT2. Low temperature measurements have shown two absorption peaks centered at about 489 and 562 nm. Moreover, the 850 nm peak is clearly observed. The intensity of the above described absorption coefficient strongly depends on the dopant concentration and reaches even 80 cm-1. The above bands seem to be connected with non emitting Ti3+ centers. After g-irradiation, additional absorption is observed peaked at about 423 nm which gives two emission bands placed near 400 and 800 nm (375 nm excitation wavelength). They seem to be Ti3+ emissions coming from Ti3+ ions, occupying two different lattice octahedral positions one of which being octahedral (Al, Ta) site. Blue fluorescence is self-evident.

7

Wzrost i struktura kryształów roztworów stałych SrAl0,5Ta0,5O3: LaAlO3.

Berkowski M., Fink-Finowicki J., Byszewski P., Diduszko R., Aleksiyko R., Kikalejshvili-Domukhovska R.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2003

|

T. 24, nr 4

571-582

PL

Wzrost kryształów (SrAl0,5Ta0,5O3)1-x (LaAlO3)x ((SAT)1-x(LA)x) metodami Czochralskiego i topienia strefowego został zbadany w całym zakresie koncentracji poszczególnych składników; struktura otrzymanych kryształów została zbadana metodami dyfrakcji rentgenowskiej. Zaproponowano schematyczny diagram fazowy tych materiałów; roztwory stałe istnieją w zakresie koncentracji 0 mniejsze lub równe x mniejsze lub równe 0,5, w którym kryształy mają strukturę regularną. Metodą Czochralskiego można otrzymać monokryształy w zakresie koncentracji x=0,23/0,41. W otrzymanych kryształach nie stwierdzono występowania przejść fazowych ani zbliźniaczeń niskokątowych. Odpowiedni zakres wartości stałych sieci, wysoka temperatura topnienia tych materiałów wynosząca blisko 1850 stopni Celsjusza wskazuje na ich dobrą termiczną i chemiczną stabilność przy wykorzystaniu jako podłoży dla epitaksji HTSc perowskitów manganowych i GaN.

EN

Crystals of (SrAl0,5Ta0,5O3)1-x (LaAlO3)x ((SAT)1-x(LA)x) were obtained by the Czochralski and floating zone method in whole composition range; structure of these crystals was investigated by X-ray measurements. A schematic phase diagram of this solution is proposed; it was found that solid solutions exist at concentration 0 lto x lto 0.5 and crystals adopt cubic structure. The Czochralski method was successfully used to grow of single crystals with x=0.23/0.41. Structural phase transitions and tendency to formation of twins were no stated. The proper range of lattice parameters and high melting point close to 1850 degrees centigrade indicate their high thermal and chemical stability. Therefore these crystals may be used as substrates for the growth of HTSc, manganites or GaN epitaxial layers.

8

Blue fluorescence if Ti³⁺ ions in Ti³⁺ : doped SrAl₀.₅Ta₀.₅O₃:LaAlO₃ crystals

Kaczmarek S., Berkowski M., Tsuboi T., Wabia M., Włodarski M., Olesińska W., Wrońska T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2002

|

Vol. 51, nr 12

101-115

EN

Titanium - doped SrAl₀.₅Ta₀.₅O₃:LaAlO₃ (SAT;LA) perovskite solid solution single crystals were grown by the Czochralski method for two Ti concentrations: 1 wt.% (LSAT1) ans 2 wt.% (LSAT2). It was stated that incorporation of Ti into SAT:LA crystal takes place in a non-uniform way. Ti³⁺ ions enter the crystal mainly in its conical part and mainly inside thin a (2-3 mm) layer within the crystal boundary. At room temperature, crystals from the conical part of the boule reveal strong absorption centered at about 529 nm for the case of LSAT1 single crystal while at about 451 nm and 651 nm for the case of LSAT2. Low temperature measurements have shown two absorption peaks centered at about 489 and 562 nm. Moreover, 850 nm peak is clearly observed. The intensity of the above described absorption coefficient strongly depends on the dopant concentration and reaches even 80 cm⁻¹. The above bands seem to be connected with centers not emitting Ti³⁺. After gamma-irradiation, additional absorption is observed, peaked at about 423 nm which gives two emission bands placed near 400 and 800 nm (375 nm excitation wavelength). They seem to be Ti³⁺ emissions coming from Ti³⁺ ions, occupying two different lattice octahedral positions one of which is octahedral (Al, Ta) site. Blue fluorescence is self-evident.

PL

Metodą Czochralskiego otrzymano domieszkowane tytanem perowskitowe monokryształy roztworu stałego SrAl₀.₅Ta₀.₅O₃:LaAlO₃ (SAT:LA), w skrócie LSAT. Otrzymano dwa rodzaje monokryształów. LSAT1 - 1 wt % Ti oraz LSAT2 - 2 wt % Ti. Niskotemperaturowe badania wykazały obecność dwóch pasm absorpcji dla obu kryształów z maksimum dla 850 nm. absorpcję 489 i 562 nm przyporządkowano jonom Ti³⁺ nieaktywnym optycznie z uwagi na lokalizację w oktaedrze tlenowym z wakansem tlenowym lub w międzywęźlach. Pasmo 850 nm odpowiada absorpcji wykazywanej przez pary jonów Ti³⁺-Ti⁴⁺ podobnie zlokalizowane. Próbki kryształu LSAT1 wycięte daleko od części stożkowej nie wykazywały żadnego z opisanych wyżej typów absorpcji. Po naświetlaniu tych próbek kwantami gamma zaobserwowano pojawienie się pasma dodatkowej absorpcji (ok. 1,5 cm⁻¹) z maksimum dla około 423 nm. Pobudzenie tego pasma długością fali 375 nm pozwoliło zaobserwować dwa podwójne pasma emisji: 420-440 nm i 830-60 nm. Przeprowadzone badania rentgenowskie i luminescencyjne pozwoliły wysnuć hipotezę o tym, że pierwsze z tych pasm pochodzi od jonów Ti³⁺ zlokalizowanych w prawidłowych oktaedrach, drugie zaś od jonów tytanu zlokalizowanych w oktaedrach z dystorsją. Emisja w obszarze 420-440 nm jest widoczna gołym okiem jako emisja promieniowania o niebieskiej długości fali.

9

Possibilities and limitations of multioxides crystals growth

Berkowski M., Fink-Finowicki J., Aleksiyko R.

Opto-Electronics Review

|

2001

|

Vol. 9, No. 2

129-134

EN

The main methods of crystal growth from the melt, the Czochralski and floating zone, is discussed and compared. Advantages, disadvantages, and limitations of both methods as well as ways of solving some of the problems existing during growth of different types of multioxides crystals is discussed. The chemical composition of crystals grown by the Czochralski method very often differs from the stoichiometric composition. Such deviations were found and well documented in a few groups of materials, for example in garnets. Since the deviation is not known for most of the crystals, a simple way to determine the optimum starting composition of the melt will be presented. In order to determine the composition of the melt one should take into account evaporation of a volatile component that dissociates at high temperatures during crystal growth. Some problems related to the dopant distribution along the crystal growth direction in correlation with segregation coefficient for both methods is discussed. To grow solid solution single crystals by the Czochralski method with a desired concentration of the admixture one has to know segregation coefficients of the components. A few examples of the dopant solubility limit in different crystal matrices is presented.

10

Blue fluorescence of LaGaO₃/SrTiO₃ mixed crystals

Kaczmarek S. M., Berkowski M., Czuba M., Aleksiyko R., Fink-Finowicki J., Olesińska W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2001

|

Vol. 50, nr 8

119-129

EN

A series of La₁₋xSrxGa₁₋xTixO₃ solid solution single crystals with x+0,0.04, 0.08 and 0.12 was grown by the Czochralski method and with x=0.01, by the floating zone method. The crystals were grown from the meltwith stoichiometric Ga₂O₃ amount at a growth rate ranging from 2.5 mm/h for pure LaGaO₃ to 1.2 mm/h for x=0.08. Larege, good quality single crystals were grown by the Czochralski method in the concentration range from 0 to 0.04. Thermal analysis proved that the temperature of the first order phase transition observed in pure LaGGaO₃ at 150°C falls to 76°C at x=0.04 and remains almost constant at higher x. The observed fluorescence of ²E-²T₂ transition of Ti³⁺ in the crystals shows two bands centered at about 420 and 447 nm coming from excitation at 314, 340 and 384 nm absorption bands. The fluorescence spectra are strongly polarized.

PL

Metodą Jana Czochralskiego otrzymano szereg kryształów La₁₋xSrGa₁₋xTixO₃ z x=0,04; 0,08 i 0,12 zaś metodą topnienia strefowego z x=0,01. Kryształy otrzymano z roztworu stechiometrycznego Ga₂O₃ z prędkością wzrostu zmieniającą się od 2,5 mm/h dla czystego LaGaO₃ do 1,2 mm/h dla x=0,08. Analiza termiczna wykazała, że temperatura przejścia fazowego pierwszego rzędu obserwowana w czystym LaGaO₃ dla 150°C spada do 76°C dla x=0,04 i pozostaje prawie stała dla większych x. Obserwowana fluorescencja dla przejścia ²T₂-²E jonów Ti³⁺ wykazuje obecność dwóch pasm z maksimum dla 420 i 447 nm, pochodzących od wzbudzeń 314, 340 i 384 nm. Widmo fluorescencji wykazuje silną polaryzację.

11

Growth and characterization of Cr:SrGdGa₃O₇ and Cr:SrLaGa₃O₇ single crystals

Kaczmarek S. M., Berkowski M., Jabłoński R., Pracka I., Kwaśny M., Świrkowicz M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

1998

|

Vol. 47, nr 7-8

141-151

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