Материал: Многоуровневые функциональные схемы кристаллических лазеров
Рис. 1.2. Спектры люминесценции ионов Nd3+ (канал - » *1ц/г) в упорядоченном соедн-
пении CsLa(W04)2 и в кристаллах Sr1_xCe;tF2+a: и Ga2Ga2Si07 с разулорядоченпой структурой
о — зоо к, б — 77 к
Стрелками указаны линии, на волнах которых возбуж* дена генерация СИ]
элементарных активаторных центров, от личающихся по структуре, но имеющих близкое штарковское расщепление энер гетических состояний. Строение элемен тарных центров н их многообразие бу дут определяться отмеченными выше статистическими свойствами атомного строения данного кристалла, т. е. сте пенью допустимой разупорядоченности его структуры, которая в некоторых случаях будет зависеть и от концентра ции Ln3''-активатора. Характерными осо бенностями Ьп3+-квазицептров в крис таллах с разупорядоченной структурой являются их неоднородно уширенные по лосы в их спектрах поглощения и лю минесценции (рис. 1.2), и обычно более широкие линии генерации СИ при крио генных температурах, чем при комнатной. В кристаллах с упорядоченной струк
турой картина обратная — все межштарковские абсорбционно-люминесцентные переходы Ьп3+-ионов имеют однородно уширенные линии 12, а следовательно, и более узкие линии СИ при низких температурах. Отмеченные здесь особенности
лазерных кристаллов с упорядоченной и разупорядоченной структурой |
убе |
||||
дительно иллюстрируют показанные на рис. 1.3—1.5 спектры генерации |
СИ |
||||
ионов Nda+во |
фтор- и кислородсодержащих |
кристаллах. |
строения разу- |
||
Анализ и |
систематизация результатов изучения атомного |
||||
порядоченных лазерных кристаллов и данных |
исследования |
спектроскопичес |
|||
ких свойств и СИ показывают (2, 10, 80,87], |
что |
природа |
разупорядочения |
||
кристаллического поля на их Ьп3+-активаторах |
связана с двумя фундамен |
||||
тальными закономерностями. Первая из них — структурно-динамическая |
раз- |
||||
упорядоченность — наиболее ярко проявляется в бинарных системах с гетеровалентным изоморфизмом,например, в многочисленных нестехиометрических фа
зах Mei-xRsFj+x и Rj-xMe^.*, где Me = |
Са, Sr, Ва, Cd, РЬ и R = Y, Sc, Ln |
[2, 10, 75]. Названа она динамической |
потому, что степень разупорядочения |
структуры будет зависеть отвеличины х. Так, в кристаллах Me1_xRxF2+K при увеличении х, т. е. концентрации трифторида, имеет место не простое внедрение зарядокомпенсирующих анионов F- в соседнее межузлие с R 3+-HOHOM, а замена
одного (или нескольких) аниона исходной структуры на два (или более) аниона F- на каждый R3+-KaTHOH, причем F" располагаются не в центрах пустых кубов структуры флюорита, а статистически смещены но направлению к ним на не которое расстояние. Если говорить о статистически вероятном полиэдре в этих кристаллах, то при х, близких к предельным, им будет девятивершинник в виде искаженного куба [92]. С большой вероятностью можно также сказать, что
1 При криогенных температурах может наблюдаться неоднородное ушпренпе линий Из-за
дефектов реэлтой структуры кристаллов.
