Поляризованная люминесценция центров окраски в диэлектрических кристаллах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Зилов, Сергей Анатольевич

• Зилов, Сергей Анатольевич
• доктор физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Зилов, Сергей Анатольевич

Введение

Глава

Методы исследования поляризованной люминесценции центров окраски в кристаллах

1.1. Модель классических электродипольных линейных осцилляторов и ротаторов. Методы поляризационных диаграмм и азимутальных зависимостей в кубических кристаллах (литературный обзор)

1.2. Метод поляризационных отношений для определения ориентаций осцилляторов в одноосных кристаллах (литературный обзор)

1.3. Квантово - механическое описание модели линейных осцилляторов и ротаторов [41,42]

1.4. Метод исследования мультипольности и ориентации элементарных осцилляторов в кубических кристаллах, основанный на аксиально-периодической зависимости интенсивности люминесценции [41,42]

1.4.1. Методика исследований

1.4.2. Расчет аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции

1.4.3. Эксперимент и обсуждение результатов

1.5. Усовершенствованная модификация пространственно-модуляционного метода [53-57]

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поляризованная люминесценция центров окраски в диэлектрических кристаллах»

Актуальность и состояние проблемы

Диссертация посвящена исследованию взаимодействия оптического излучения с квантовыми системами в различных средах в зависимости от состояния поляризации и интенсивности возбуждающего излучения и симметрии основного и возбужденных состояний систем. В частности, работа направлена на исследование пространственно-периодического нелинейного взаимодействия ориентированных центров люминесценции с поляризованным лазерным излучением в анизотропных диэлектрических средах.

Известно, что интенсивность и состояние поляризации люминесценции центров окраски в кристаллах, зависит от направления распространения и состояния поляризации возбуждающего света, а также от направления наблюдения люминесценции. В связи с этим возникает задача - по исследованию поляризованной люминесценции определить тип (мультипольность) и ориентации относительно кристаллографических осей элементарных поглощающих и излучающих осцилляторов, которыми моделируются переходы в центрах люминесценции, природу и структурную модель центров окраски. Данное направление исследований было заложено в работах С.И. Вавилова [1-2] и развито в эффективные методы (метод поляризационных диаграмм и метод азимутальных зависимостей) исследования атомов, молекул и центров окраски в кубических кристаллах его учеником и последователем П.П. Феофиловым [3]. Позднее рядом авторов были обобщены методы исследования поляризованной люминесценции (метод поляризационных отношений) на анизотропные кристаллы.

В первой части диссертационной работы исследуется поляризованная люминесценция (методом поляризационных отношений) ряда неизученных лазерноактивных центров окраски в облученном нейтронами лейкосапфире с целью определения природы центров, их структурной модели и механизмов образования. Здесь же исследуется линейный дихроизм широкой бесструктурной полосы поглощения, обусловленной поглощением коллоидными частицами алюминия в данных кристаллах, роль этих частиц в механизме образования центров окраски. Данное направление исследований актуально и с точки зрения практического применения для создания новых лазерных сред, пассивных лазерных затворов и других элементов квантовой электроники на основе кристаллов с центрами окраски.

В работе исследуются механизмы термической и туннельной деполяризации люминесценции центров окраски в кристаллах 1ЛР:1У^ и КС1:ТШ03. Разработка достаточно универсальной модели, адекватно описывающей данное явление в разных кристаллах, актуально для физики центров окраски.

Несмотря, на долгое и успешное применение традиционных методов исследования поляризованной люминесценции центров окраски в кристаллах, следует отметить, что подобные исследования часто экспериментально трудоемки, а интерпретация полученных результатов не всегда бывает однозначной. Поэтому разработки альтернативных методов определения типа и ориентаций элементарных осцилляторов, которыми моделируются переходы в квантовой системе (центре окраски), весьма актуальны. Так, Е.Ф.Мартыновичем была высказана идея использовать для определения ориентаций и типа элементарных излучателей в анизотропных кристаллах наблюдаемые пространственно-периодические картины распределения интенсивности люминесценции центров окраски [43]. В данной работе развивается этот подход. В отличие от традиционных методов, где возбуждающее излучение линейно поляризовано, в предлагаемом методе возбуждающий свет периодически меняет состояние поляризации. Это обстоятельство потребовало развития новой техники вычислений, отличающейся от классической модели линейных осцилляторов и ротаторов, используемой в [3]. К началу нашей работы удавалось рассчитывать аксиально-периодические зависимости (АПЗ) интенсивности люминесценции только для ориентационных групп линейных осцилляторов в одноосных кристаллах. Рассматривалось только однофотонное поглощение и двухуровневые системы, что на начальном этапе исследований было оправдано относительной простотой модели. Однако такая модель имеет весьма ограниченную область применения, поэтому было актуально развитие модели, адекватно описывающей взаимодействие возбуждающего света с произвольным состоянием поляризации (эллиптически поляризованный свет) с ориентационными группами центров окраски, в которых переходы описываются как линейными осцилляторами (Л/2 =0), так и ротаторами (правым и левым Л/2=± 1). Предлагаемая в работе модель одинаково применима как в анизотропных кристаллах, так и в кубических кристаллах с наведенной анизотропией. Также в рамках данной модели в диссертации рассматриваются многоуровневые квантовые системы (центры окраски) и нелинейные эффекты, возникающие при насыщении уровня центра и при двухфотонном и двухступенчатом поглощении.

Период пространственно-периодической модуляции интенсивности люминесценции обычно совпадает с периодом изменения состояния поляризации возбуждающего света при его распространении в одноосном кристалле. Именно такие пространственно-периодические картины люминесценции различных центров окраски в ряде кристаллов (а-А120з, М^Бг, Ь1Р) ранее и наблюдались. Однако в эксперименте на кристаллах 1лБ с наведенной анизотропией для Р3+- центров мы наблюдали пространственно-периодическую картину люминесценции с вдвое более коротким периодом модуляции интенсивности. В диссертации исследуется этот новый необычный эффект. Определяются условия, при которых наблюдается данный эффект: конфигурация образца, ориентации и тип поглощающего и излучающего осцилляторов центра люминесценции, направление оптической оси кристалла, направления возбуждения и наблюдения люминесценции. Необходимым (но не достаточным) условием возникновения данного эффекта является нелинейная зависимость интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего света.

Таким образом, работа была направлена на исследование нового поляризационного эффекта, а также на исследование малоизученных эффектов деполяризации люминесценции центров окраски.

Развитие новых методов исследования мультипольности и ориентаций элементарных осцилляторов, исследование эффектов, возникающих при многофотонных процессах, протекающих в мощных лазерных полях, имеет фундаментальное значения для понимания физики центров окраски, для развития физических основ оптической записи информации и других приложений.

Цели диссертационной работы заключались в следующем: методами исследования поляризованной люминесценции определить природу и структурные модели ряда неизученных центров окраски в лейкосапфире и выяснить механизм их образования, установить причины линейного дихроизма широкой бесструктурной полосы поглощения, наблюдаемой в облученном нейтронами лейкосапфире,

- выяснить закономерности деполяризации люминесценции центров окраски в кристалле при термической и туннельной переориентации излучающего осциллятора,

- установить причины появления необычного эффекта удвоения частоты модуляции в аксиально-периодической зависимости распределения интенсивности люминесценции центров.

Для достижения этих целей были поставлены следующие задачи.

1. Изучить оптические характеристики ряда неисследованных центров окраски в лейкосапфире, определить ориентации поглощающих и излучающих осцилляторов данных центров.

2. Установить закономерности процессов образования и преобразования центров окраски при изохронном и изотермическом отжиге облученных нейтронами кристаллов а-А1203.

3. Разработать на основе теории поглощения и рассеяния света средами, содержащими малые частицы, модель, позволяющую получить количественные характеристики экспериментально наблюдаемого дихроизма бесструктурной полосы поглощения.

4. Разработать метод разделения на составляющие спектров поглощения и люминесценции анизотропных (одноосных) кристаллов, применимый в случае полного перекрытия полос.

5. Установить механизмы деполяризации люминесценции центров окраски щелочно-галоидных кристаллах КС1-Т1,Ы03 и ЫБ-М^. Разработать метод расчета степени поляризации Р(т) при термической и туннельной деполяризации люминесценции при ориентациях поглощающих и излучающих осцилляторов по 6С2, 4С3 и ЗС4 осям симметрии кубического кристалла.

6. Разработать метод расчета аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции при моделировании переходов в центрах люминесценции, как линейными осцилляторами (А/2=0), так и ротаторами (АЛ, = ±1). Разработать метод определения типа и ориентаций поглощающих и излучающих осцилляторов основанный на аксиально-периодической зависимости интенсивности люминесценции центров в кристаллах с естественной или наведенной анизотропией.

7. Определить условия, при которых наблюдается эффект удвоения частоты модуляции в АПЗ: конфигурация образца, ориентации и тип поглощающего и излучающего осциллятора центра люминесценции, направление оптической оси кристалла, направления возбуждения и наблюдения люминесценции.

8. Развить метод расчета аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции центров окраски в анизотропных кристаллах при нелинейной зависимости интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего света.

Научная новизна работы

1. Исследованы оптические характеристики новых типов центров окраски в лейкосапфире (С1 с максимумами полос люминесценции при 530 и 615 нм и С4 с максимумом полосы люминесценции при 1,15 мкм). Методом поляризационных отношений определены тип и ориентации осцилляторов, которыми моделируются электродипольные переходы в ряде неизученных центров окраски в облученном нейтронами лейкосапфире: С1; С4; С2 - центр с максимумом полосы поглощения при 450 нм и максимумом полосы люминесценции при 560 нм; СЗ - центр с максимумом полос поглощения при 454 и 850 нм и максимумом полосы люминесценции при 980 нм. Для центров С1 и С2 установлены структурные модели.

2. Показана возможность использования монокристаллов лейкосапфира с центрами окраски в качестве пассивных лазерных затворов (ПЛЗ) с управляемым начальным пропусканием для инфракрасной области спектра. На кристаллах лейкосапфира с СЗ - центрами окраски реализован пассивный лазерный затвор для LiYF4-Er3+ лазера изменяющий начальное пропускание и тем самым режим генерации лазера в зависимости от угла поворота между электрическим вектором генерируемого света и оптической осью кристалла затвора.

3. Разработан метод разделения спектров поглощения (и люминесценции) одноосных кристаллов в случае даже их полного перекрытия. В данном методе разложение сложных спектров поглощения и люминесценции на индивидуальные полосы производится на основе поляризационных отношений, полученных при исследовании поляризованной люминесценции, что дает возможность однозначно определить вклад каждого центра окраски в суммарный спектр. Рассмотрены области применения данного метода. Метод успешно применен для выделения полос люминесценции нового центра окраски -С1.

4. Обнаружен линейный дихроизм широкой бесструктурной полосы поглощения в облученном нейтронами (доза 5 • 1018 нейтрон/см2) кристаллах а-А1203. Показано, что наблюдаемый дихроизм обусловлен формой и ориентацией коллоидных частиц металлического алюминия, формирующихся при облучении в виде плоских образований (5(Н100 нм), ориентированных плоскостями перпендикулярно оптической оси кристалла. На основе теории рассеяния света средами, содержащими малые частицы, разработана модель и сделаны оценки дихроизма бесструктурной полосы поглощения. Данная модель, включает в себя аппроксимацию коллоидных образований алюминия плоскими эллипсоидами с широким диапазоном соотношения осей и введение статистического распределения коллоидных частиц по факторам формы. В качестве параметра, характеризующего дихроизм, рассматривалось соотношение Ак = к% /, где к и - коэффициенты поглощения света, поляризованного параллельно и перпендикулярно оптической оси кристалла, соответственно. Получено хорошее количественное согласие экспериментальных и расчетных данных.

5. Обнаружены термические изменения линейного дихроизма бесструктурной полосы поглощения, которые показывают, что при термическом отжиге (при температурах выше 800° С) происходит разрушение коллоидных образований на более мелкие, приближающиеся к шарообразной форме, частицы.

6. Предложен механизм образования центров окраски при отжиге облученного нейтронами лейкосапфира. Исследована роль коллоидных частиц алюминия в процессах образования и преобразования центров окраски в кристаллах лейкосапфира, облученных нейтронами. Рассмотрена кинетика образования центров окраски, из которой следует, что центры окраски в облученных нейтронами кристаллах а-А120з образуются не однородно по всему объему кристалла, а локализованы вблизи коллоидных частиц алюминия, играющих роль дефекта, в результате распада которого при термическом отжиге образуются агрегатные центры окраски.

7. Построена модель, описывающая деполяризацию люминесценции центров окраски в кристаллах, происходящую вследствие термической и туннельной переориентации излучающего осциллятора. Были рассчитаны зависимости степени поляризации люминесценции Р(Т) от температуры для всех возможных ориентаций (по кристаллографическим осям ЗС4,4С3 и 6С2) осцилляторов в кубических кристаллах при термической и туннельной деполяризации люминесценции. Показано, что во всех случаях ориентаций осцилляторов просматривается аналогия между эффектом деполяризации люминесценции и эффектом внутрицентрового тушения люминесценции. Выражения, описывающие зависимость степени поляризации люминесценции Р(Т) от температуры при всех ориентациях осцилляторов, близки к формуле Мотта для квантового выхода люминесценции. Было продемонстрировано хорошее согласие экспериментальных и теоретических данных для центров окраски с максимумом люминесценции 670 нм в LiF-Mg и центров с максимумом люминесценции 450 нм в кристаллах КС1-Т1, N03. Предложены модели исследуемых центров.

8. Развит новый метод определения типа и ориентаций осцилляторов, которыми моделируются поглощающие и излучающие переходы в центрах окраски в кристаллах. В отличие от традиционных методов исследования поляризованной люминесценции, где возбуждающий свет линейно поляризован, в данном методе возбуждающий свет периодически меняет состояние поляризации. Это потребовало обобщения модели классических линейных осцилляторов и ротаторов. Разработана техника вычислений аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции центров окраски в анизотропных кристаллах, основанная на представлении осцилляторов единичными комплексными векторами.

9. Для кубических кристаллов определены условия возбуждения и наблюдения люминесценции и конфигурация образца, которые позволяют ввести простую процедуру для определения ориентаций и типа осцилляторов. В данной модификации метода по наличию или отсутствию модуляции в двух пространственно-периодических картинах люминесценции центров однозначно определяются ориентации осцилляторов, а по положению максимумов и минимумов - тип поглощающих и излучающих осцилляторов. Метод экспериментально апробирован на Р2 - центрах в кристаллах ЫБ с наведенной анизотропией. Предложенный метод дополняет известные методы азимутальных зависимостей и поляризационных диаграмм, однако имеет ряд преимуществ. Например, случаи ориентации осцилляторов по четырем кристаллографическим осям Сз и ориентации осцилляторов по шести осям С2 традиционным методом в эксперименте часто мало различимы (поскольку имеют схожие зависимости); предложенным методом эти случаи хорошо различаются.

10. Обнаружен и исследован новый эффект удвоения частоты модуляции в аксиальной пространственно-периодической зависимости люминесценции Р3+- центров в кристаллах 1ЛР с наведенной анизотропией. Показано, что в напряженных кристаллах ЫБ с Рз+- центрами окраски при возбуждении люминесценции в полосу поглощения А™™ -452 нм удвоение частоты модуляции интенсивности люминесценции происходит вследствие насыщения метастабильного триплетного состояния центра.

11. Теоретическим анализом эффекта удвоения частоты модуляции в аксиально-периодической зависимости интенсивности люминесценции центров в анизотропных кристаллах определены условия, при которых наблюдается данный эффект: конфигурация образца, ориентации и тип поглощающего и излучающего осцилляторов центра люминесценции, направление оптической оси кристалла, направления возбуждения и наблюдения люминесценции. Необходимым (но не достаточным) условием возникновения данного эффекта является - нелинейная зависимость интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего света. Такая нелинейная зависимость возникает при насыщении возбужденного уровня в центре люминесценции (эффект 1 типа), либо при двухфотонном (или двухступенчатом) поглощении центром (эффект 2 типа). Выявлены отличия обоих типов эффектов удвоения АПЗ.

Расчеты выполнены для модельного объекта: Р3+- центры в кристаллах 1лР с наведенной сжатием анизотропией. Выбор модели определялся удобством экспериментального наблюдения эффектов удвоения АПЗ обоих типов. Были выбраны две оптимальные конфигурации эксперимента.

В совокупности полученные результаты представляют собой решение важной научной задачи по исследованию поляризованной люминесценции кристаллов в условиях периодического изменения состояния поляризации возбуждающего излучения.

Практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований использованы для разработки новых пассивных лазерных затворов и лазерных элементов на основе монокристаллов лейкосапфира с центрами окраски и методов их приготовления, в том числе пассивных лазерных затворов с управляемым начальным пропусканием.

Результаты исследования механизма образования центров окраски и бесструктурной полосы поглощения, могут служить основой для разработки технологий селективного разрушения коллоидных частиц для снижения оптических потерь и оптимизации лазерных элементов и пассивных лазерных затворов на основе лейкосапфира.

Предлагаемый в работе метод разделения полос в спектрах поглощения одноосных кристаллов может быть рекомендован к практическому применению в спектроскопии кристаллов.

Развиваемый в работе метод определения типа и ориентаций поглощающих и излучающих осцилляторов центров окраски в кристаллах (на основе АПЗ) дополняет известные методы азимутальных зависимостей и поляризационных диаграмм, и поскольку имеет ряд преимуществ, то может быть рекомендован для практического применения.

Защищаемые положения

1. Модель правого и левого ротаторов, представляемых единичными для перехода между невырожденным и 1 комплексными векторами

4Ї 1 вырожденным уровнями в центре окраски адекватно описывает аксиально-периодические зависимости интенсивности люминесценции центров, как при однофотонном, так и при двухфотонном возбуждении. Данная модель описывает поглощение и испускание света ансамблем одинаково ориентированных центров в локальной области и непригодна при рассмотрении отдельных актов поглощения и излучения фотона центром окраски. Так же модель не пригодна для описания степени циркулярности люминесценции ансамбля центров.

2. Центр окраски с максимумами полос поглощения при 530 и 615 нм и центр с максимумом полосы люминесценции при 560 нм в облученных нейтронами кристаллах а-А12Оз являются изомерами электронного агрегатного ¥2 - центра и представляют собой две соседние анионные вакансии лежащие: для первого - в одной кислородной плоскости (0001), а для второго - в смежных кислородных плоскостях решетки.

3. Разработанный метод разложения сложных спектров поглощения и люминесценции одноосных кристаллов на индивидуальные полосы, основанный на использовании поляризационных отношений, позволяет однозначно выделять индивидуальный спектр каждого центра окраски, независимо от его формы, в отличие от других известных методов разложения спектров.

4. Форма и ориентация поглощающих частиц алюминия, образующихся при облучении кристалла лейкосапфира нейтронами, являются причиной появления линейного дихроизма, наблюдаемого в широкой бесструктурной полосе поглощения. Модель, основанная на аппроксимации поглощающих частиц плоскими эллипсоидами, ориентированных плоскостями перпендикулярно оптической оси кристалла, адекватно описывает данный дихроизм.

5. В кристалле КС1:ТШОз деполяризация люминесценции в области температур 360-480 К центров с полосой поглощения при 415 нм происходит вследствие термического "перескока" вакансии в эквивалентное положение, т.е. эффект обусловлен термической переориентацией излучающего осциллятора в возбужденном состоянии. Для центров в кристалле 1лР-М§ исчезновение поляризации свечения с Лтж = 670 нм при нагревании обусловлено двумя механизмами -термической и туннельной деполяризацией. В данном случае происходит переориентация излучающего осциллятора центра, как вследствие термического, так и туннельного перехода системы между ян-теллеровскими минимумами в релаксированном возбужденном состоянии.

6. Модель, основанная на парциальных кинетических уравнениях для населенностей возбужденных состояний отдельных ориентационных групп центров, дает возможность рассчитывать зависимости степени поляризации люминесценции Р(Т) от температуры, определять энергию активации термической переориентации излучающего осциллятора, а так же вероятность туннельной переориентации. Выражения, описывающие зависимость степени поляризации люминесценции Р(Т) от температуры при всех возможных ориентациях осцилляторов, близки к формуле Мотта для квантового выхода люминесценции.

7. Удвоение частоты модуляции в пространственно-периодической зависимости интенсивности люминесценции центров в анизотропных кристаллах возникает как следствие нелинейной зависимости интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего света.

Апробация результатов

Основные результаты исследований, представленные в диссертации, были доложены и обсуждены на следующих научных конференциях, симпозиумах, семинарах и совещаниях:

IV Всесоюзная конференция. "Люминесцентные приемники и преобразователи рентгеновского излучения ", Иркутск, 1982.

V Всесоюзное совещание по радиационной физике и химии ионных кристаллов, Рига, 1983.

Всесоюзная конференция "Оптика лазеров", Ленинград, 1984. Всесоюзная конференция "Перестраиваемые по частоте лазеры". Новосибирск, 1984. Всесоюзная конференция "Люминесцентные приемники и преобразователи рентгеновского излучения", Новосибирск, 1985.

Всесоюзная конференция "Применение лазеров в науке и технике", Иркутск, 1988.

Всесоюзная конференция "Физика диэлектриков", Ленинград, 1988.

Всесоюзная конференция по радиационной физике и химии неорганических материалов, Рига, 1989.

Международная конференция «Luminescence detectors and transformers of ionizing radiation», LUMDETR 91, Riga, 1991. Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике (КиНО 91), Ленинград, 1991.

Международная конференция «XII International conference on defects in insulated materials» (ICDIM 92), Germany, Nordkirchen, 1992. Международная конференция по радиационной физики и химии неорганических материалов, Томск, 1993.

Международная конференция «The 7th International Conference Radiation Effects in Insulators» (REI-7), Nagoya, Japan, 1993. Международная конференция «International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter» (ICL 93), Connecticut, USA, 1993.

Международная VI конференция «Радиационные гетерогенные процессы», Кемерово, 1995.

Международная конференция «VIII Internetional conference on radiation effects in insulators» (REI - 8), Sept. 11 -15, Catania, Italy, 1995.

Ill Международная конференция "Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул", Томск, 1997.

Всероссийская школа-семинар "Люминесценция и сопутствующие явления", Иркутск, 1997.

Всероссийская школа-семинар "Люминесценция и сопутствующие явления", Иркутск, 1999.

Всероссийская школа-семинар "Люминесценция и сопутствующие явления", Иркутск, 2000.

VIII Международная школа-семинар «Люминесценция и лазерная физика», Иркутск, 2003.

Международная конференция «12th International conference on radiation physics and chemistry of inorganic materials», Tomsk, 2003.

IV International Symposium on Modern problems of laser physics, Novosibirsk, 2004.

IX Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике, Иркутск, 2004.

- Международная конференция VUVS-2005, Иркутск, 2005.

- X Международная школа семинар по люминесценции и лазерной физике, Иркутск, 2006.

Международная конференция «13th International conference on radiation physics and chemistry of inorganic materials», Tomsk, 2006.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 32 печатных работы, из них 19 статей в рецензируемых журналах: Оптика и спектроскопия, ФТТ, Phys. Stat. Sol. (b), Ж. Прикладной спектроскопии, Известия ВУЗов и 13 работ в прочих журналах, сборниках трудов всероссийских и международных научных конференций и симпозиумов.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа содержит 266 страницы, иллюстрируется 72 рисунками, включает 12 таблиц и состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы из 219 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Зилов, Сергей Анатольевич

Результаты работы можно сгруппировать в три блока, показанных на схеме 3.1. На данной упрощенной схеме показана связь полученных результатов с предшествующими работами. В верхней части схемы показаны работы, основанные на традиционных методах исследования поляризованной люминесценции центров окраски в кристаллах. Характерной особенностью этих методов является линейная поляризация возбуждающего света и для данных работ применима и достаточна классическая модель линейных осцилляторов и ротаторов [3].

В нижней части схемы показаны работы, в которых состояние поляризации возбуждающего света периодически изменяется от линейной до циркулярной. Данное обстоятельство потребовало некоторого обобщения осциллятороной модели, так в главе 1 было показано, что в случае перехода между невырожденными состояниями центра окраски (А/2 =0) переход описывается линейным осциллятором. я ри шв ашёМй ч

О. С2, СЗ, С1 центры ь с-АЬСь, ПЛЗ, метод разделения спектров, ЛИНеПНММ III р'ЧГ.'Л м-.- .:пнг.'.1 образования ЦО. (Гл. 2, Гл. 3) Ч

ДеП0ЛЧ['Л".1Л1Г1 люминесценции, туннельная II термическая переориентация осцилляторов (Гл. 4) Ч Ч ч ч

Линейная поляризация возбуждающего света

Эллиптическая поляризация возбуждающего света

АГО. обобщенна ! шы гп-ч>иа I м--1, к п. п-.-реходы А7,=0 и А/:=-лг1, многоуровневые сгкто.мы. как анизотропные кристаллы, так" и кубические, метод определения и та и орнентащш осипп п-.'1г'Ч1. ."]»|ч.м у имени л час ]--1ы ЛШ при

IПКI-IIпешт Ypi-r.H I II 11|.-1[,и,.у,,-1>>.И1.'11И-|М 'ГИК двухступенчатом) поглощении (Тл. 1. Гл. л)

Рис. 3.1. Связь полученных результатов работы с предыдущими исследованиями

239

В случае перехода между невырожденным и вырожденным уровнями центра (А/2=±1) было показано, что для поглощения и излучения выполняются следующие соотношения: ц/'2 ■ ё]2 = |(<^2(+)Щ¥1 (0)> • е]2 + \{{у2(-)13\щ (0)) ■ е\2, (1.13) для поглощения

•н 1 — 2 у/2{-)Щщ{0))-е\ , (1.15) для испускания. Т.е. сечение поглощения равно сумме сечений поглощений правого и левого ротаторов лежащих в плоскости (х, у), а интенсивность люминесценции ансамбля п одинаково ориентированных центров окраски с данным переходом (Д/2 = ±1), описывается набором из п/2 правых и и/2 левых ротаторов. Данная модель, предложенная автором, лежит в основе вычислений аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции центров окраски в кристаллах, метода определения типа и ориентаций элементарных осцилляторов по АПЗ и эффектов удвоения АПЗ (глава 1, глава 5)

В совокупности полученные результаты представляют собой решение важной научной задачи по исследованию поляризованной люминесценции кристаллов в условиях периодического изменения состояния поляризации возбуждающего излучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение приведем основные результаты работы:

1. Определены тип и ориентации осцилляторов, которыми моделируются электродипольные переходы в ряде неизученных центров окраски в облученном нейтронами лейкосапфире. Для центра с максимумом полосы поглощения при 450 нм и максимумом полосы люминесценции при 560 нм и центра с максимумами полос люминесценции при 530 и 615 нм, предложены их структурные модели (какизомеры -центра).

2. На основе кристаллов лейкосапфира с СЗ - центрами окраски реализован пассивный лазерный затвор для 1ЛУТ4-Ег лазера, обладающий важным для практического применения качеством - изменять начальное пропускание и тем самым режим генерации лазера в зависимости от угла поворота между электрическим вектором генерируемого света и оптической осью кристалла затвора.

3. Предложен метод разделения спектров поглощения (и люминесценции) одноосных кристаллов, в котором в роли коэффициентов разложения спектров выступают поляризационные отношения. Особенностью метода является то, что выделяемая полоса может иметь произвольную форму - гауссову, лоренцеву, низкотемпературный спектр со структурой и т.п. В отличие от известного метода Аленцева-Фока, предлагаемый метод позволяет разделять полосы и в случае их полного перекрытия.

4. Установлено, что линейный дихроизм широкой бесструктурной полосы поглощения, наблюдаемый в облученных нейтронами кристаллах лейкосапфира, обусловлен формой частиц алюминия, в виде плоских образований, ориентированных плоскостями перпендикулярно оптической оси кристалла. Показана роль коллоидных частиц алюминия в механизме образования агрегатных центров окраски при отжиге облученного нейтронами лейкосапфира. Предложен механизм образования агрегатных центров окраски при отжиге.

5. Установлено, что деполяризация люминесценции центров с полосой поглощения при 415 нм в кристалле КС1:Т1Ж)3 в области температур 360-480 К обусловлена переориентацией излучающих осцилляторов вследствие термического "перескока" вакансии в эквивалентное положение, геометрическая структура центра при этом не меняется. Тогда как деполяризация люминесценции центров с полосами поглощения при 385 нм и 560 нм и полосой люминесценции при 670 нм в гамма облученных кристаллах 1ЛР в области температур 110 - 120 К обусловлена переориентацией излучающего осциллятора центра, как вследствие термического, так и туннельного переходов системы между ян-тел леровскими минимумами.

6. Предложена модель, описывающая деполяризацию люминесценции центров окраски в кристаллах, происходящую вследствие термической и туннельной переориентации излучающего осциллятора.

7. Разработана техника вычисления аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции ориентационных групп центров с переходами, моделируемыми линейными осцилляторами (А/2 =0) и ротаторами (ДУг =±1) в анизотропных кристаллах. Так же данная техника позволяет рассчитывать АПЗ при двухфотонном и двухступенчатом поглощении центров.

8. Предложен метод определения типа и ориентаций осцилляторов, которыми моделируются поглощающие и излучающие переходы в центрах окраски в кристаллах, основанный на измерении аксиально-периодических зависимостей интенсивности люминесценции центров окраски.

9. Обнаружен необычный эффект удвоения частоты модуляции в аксиальной пространственно-периодической зависимости люминесценции Р3+- центров в кристаллах 1лР с наведенной анизотропией. Установлено, что в напряженных кристаллах 1ЛР с Р3+- центрами окраски при возбуждении люминесценции в полосу поглощения А™* = 452 нм удвоение частоты модуляции интенсивности люминесценции происходит вследствие насыщения метастабильного триплетного состояния центра.

10. Определены условия, при которых наблюдается эффект удвоения частоты модуляции АПЗ: конфигурация образца, ориентации и тип поглощающего и излучающего осциллятора центра люминесценции, направление оптической оси кристалла, направления возбуждения и наблюдения люминесценции. Установлено, что данный эффект является следствием нелинейной зависимости интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего света.

Такая нелинейная зависимость возникает при насыщении возбужденного уровня в центре люминесценции (эффект 1 типа), либо при двухфотонном (или двухступенчатом) поглощении центром (эффект 2 типа). Выявлены отличия обоих типов эффектов удвоения АПЗ.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Зилов, Сергей Анатольевич, 2007 год

1. Вавилов, С.И. Собрание сочинений. Том 1 / Вавилов С.И. -М. : Изд. АН СССР, 1952.-451 с.

2. Вавилов, С.И. Собрание сочинений. Том 2 / Вавилов С.И. М. : Изд. АН СССР, 1952.-548 с.

3. Феофилов, П.П. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов / Феофилов П.П.-М. : Гос. изд. физ.-мат. лит-ры, 1959288 с.

4. Пантел, Р. Основы квантовой электроники / Пантел Р., Путхов Г. -Пер. с англ. М. : Мир, 1972. 327 с.

5. Феофилов, П.П. Анизотропия излучения центров окрашивания в кристаллах кубической сингонии / П.П. Феофилов // ЖЭТФ. 1954. -Т. 26.-Вып. 5.-С. 609-623.

6. Феофилов, П.П. Поляризованная люминесценция Б центров в кристаллах СаР2 / П.П. Феофилов //Доклады АН СССР.-1953.-Т.92.-№3-С.545-578.

7. Феофилов, П.П. Поляризованная люминесценция Б центров в кристаллах щелочно-галоидных солей / П.П. Феофилов // Доклады АН СССР.-1953.-Т.92.- №4 - С.743-746.

8. Винецкий, В.А. О поляризованной люминесценции окрашенных кристаллов / Винецкий В.А., Дейген М. Ф. // Оптика и спектроскопия.-1958.-Т.4.- вып.5.-С.602-620.

9. Архангельская, В.А. Явление Зеемана для анизотропных центров в кубической кристаллической решетке / Архангельская В.А., Феофилов П.П. // Оптика и спектроскопия.-1958.-Т.4.- вып. 1.-С.60-65.

10. Григоров, В.А. Измерение степени поляризации инфракрасной люминесценции стабильных и нестабильных ¥2+ центров в 1ЛР /

11. Григоров В.А., Зилов С.А., Мартынович Е.Ф. // В сб.: Люминесценция и электропроводность кристаллов с центрами окраски.- ДЕП ВИНИТИ N981-82.- 1982.- С.60-64.

12. Пензина, Э.Э. Поляризованная люминесценция активаторных центров окраски в К1 с высоким содержанием T1N03 / Пензина Э.Э., Смольская Л.П., Зилов С.А. // Оптика и спектроскопия.- 1991.- Т.71.-вып.4.- С.621-623.

13. Penzina, Е.Е. Luminescence of high-stable anisotropic color center in heavily doped K1-T1,N03 crystals / Penzina E.E., Smolskaya L.P., Zilov S.A.// Proceedings Luminescenct detectors and transformers of ionizing radiation, LUMDETR91, Riga. 1991.- P.25.

14. Костюков, B.M. Структура Nc(F3i) центров в LiF и ее проявление оптической анизотропии у-облученных кристаллов / Костюков В.М., Максимова Н.Т., Мыреева З.И., Зилов С.А. // Оптика и спектроскопия,- 1995.- T.79.-N4.- С.625-628.

15. Ivanov, N.A. Peculiarities of Polarization of Colour Centre Red Emission in Heavily. y-Irradiated Mg Doped LiF Crystals / Ivanov N.A., Penzina E.E., Zilov S.A. //Phys. Stat. Sol. (b).-1999.- v.213.-P. 197-202.

16. Иванов, H.A. Механизмы деполяризации люминесценции центров окраски с максимумом люминесценции 670 нм в гамма-облученных кристаллах LiF:Mg / Иванов Н.А., Пензина Э.Э., Зилов // Оптика и спектроскопия.-2002.- Т.92.- N1.- С.69-72.

17. Clark, С.Р. The polarization of luminescence associated with the 4250 and 5032 A centers in diamond/ Clark C.P., Norris C.A. //J. Phys.-(C).-1970.-V3.-P.651-658.

18. Буке, Е.Е. Применение метода поляризационных диаграмм для исследования одноосных кристаллов / Букке Е.Е., Григорьев Н.Н., Фок Л.В. //Труды ФИ АН.-1974.-Т.79.-С.108-114.

19. Lee, K.H. Electron centers in single crystal AI2O3 / Lee K.H., Crawford I.H. // Phys. Rev.: Solid. Stat. 1977. - V.15.- N.8. - P.4065-4076.

20. Спрингис, M.E. Применение метода поляризационных отношений для исследования точечных дефектов в кристаллах а А1203 / Спрингис М.Е. // Известия АН Латв. ССР. Серия физ. и тех. наук.- 1980.- N 4.- С. 38-46.

21. Зилов, С.А. Поляризованная люминесценция в инфракрасной области спектра центров окраски в а А1203 / Зилов С.А., Григоров В.А., Мартынович Е.Ф., Чумак В.В. // Оптика и спектроскопия.-1992.-т.72.-вып.4.- С. 108-112.

22. Мартынович, Е.Ф. Люминесценция центров окраски а А1203 / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г., Зилов С.А. // Тез. докл. IV Всес. конф. "Люминесцентные приемники и преобразователи рентгеновского излучения ", Иркутск.- 1982.-С. 14.

23. Зилов, С.А. Структурная модель центра окраски лейкосапфира люминесцирующего в области 2.25 эВ / Зилов С.А., Мартынович Е.Ф. // Тез. докл. V Всесоюз. совещания по радиационной физике и химии ионных кристаллов. Рига.- 1983.- С.378-379.

24. Мартынович, Е.Ф. Люминесценция центров окраски в кристаллах а -AI2O3 / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г., Зилов С.А.,

25. Назаров В.М. // В кн. «Люминесцентные приемники и преобразователи рентгеновского излучения", Новосибирск.- 1985.-С.132-135.

26. Мартынович, Е.Ф. Поляризованная люминесценция в видимой и инфракрасной областях спектра центров окраски в а AI2O3 /

27. Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г., Зилов С.А. // Оптика и спектроскопия.- 1986.- Т.61.- вып.2.- С.338-341.

28. Мартынович, Е.Ф. Оптические свойства центров окраски в а AI2O3люминесцирующих в видимой и ИК -областях спектра / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г., Зилов С.А. // Укр. физ. журнал.- 1987.- Т.32.- N8,-С.1173-1179.

29. Мартынович, Е.Ф. Перестраиваемое лазерное излучение, нелинейное поглощение и антистоксова люминесценция центров окраски в а-А12Оз / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г., Зилов С.А. // Известия вузов.-1987.- T.30.-N10.-C.41-46.

30. Григоров, В. А. Инфракрасное поглощение и люминесценция радиационных центров окраски монокристаллов а-А12Оз / Григоров

31. B.А., Мартынович Е.Ф., Зилов С.А., Червяцов A.A. // Оптика и спектроскопия.- 1988.- Т.65.- вып.1.- С.233-235.

32. Григоров, В.А. Нелинейный насыщающийся фильтр на основе кристалла а-А120з с центрами окраски для пассивного лазерного затвора на длину волны в области 0,8-0,91 мкм / Григоров В.А., Зилов

33. C.А., Мартынович Е.Ф., Петров М.В., Ткачук A.M., Чумак. В.В. // Тезисы докладов VI Всесоюзной конференции "Физика диэлектриков", Томск.-1988.-№6.- Вып.З.- С.38-40.

34. КиН091), Ленинград,-1991,- С.163-164.

35. Спрингис, M.E. Поляризованная люминесценция радиационных дефектов окиси алюминия / Спрингис М.Е., Валбис Я.А. // Тез. докл. 5 Всесоюзного совещания по радиационной физики и химии ионных кристаллов, Рига.-1983.-С.393-392.

36. Springis, M.I. Visible luminescence of color centres in sapphire / Springis M.I, Valbis I.A. //Phys. Stat. Sol. (b).-1984.-V.123.-P.335-343.

37. Pujats, A.V. On the nature violet luminescence in quenched А120з / Pujats A.V., Valbis I.A., Springis M.I. // Phys. Stat. Sol. (a).-1980.-V.62.- Nl.-P. K85-K87.

38. Springis, M.I. Blue luminescence of color centres in sapphire / Springis M.I, Valbis I.A. // Phys. Stat. Sol. (b).-1984.-V.125.-P. K165-K169.

39. Springis, M.I. Red luminescence of color centres in sapphire / Springis M.I, Valbis I.A. //Phys. Stat. Sol. (b).-1985.-V.132.-P. K61-K65.

40. Шаскольская, М.П. Кристаллография / Шаскольская М.П.- M.: Высшая школа, 1976. 400 с.

41. Костов, И.Е. Кристаллография / Костов И.Е.- М.: Мир, 1965. 386 с.

42. Мартынович, Е.Ф. Самоиндуцированные периодические структуры в анизотропных кристаллах / Е.Ф. Мартынович // Письма в ЖЭТФ. -1989.-Том 49.-С. 655-658.

43. Ermakov, I.V. Two-photon polarization spectroscopy of F3+ and F2 color centers in LiF crystals / I.V. Ermakov, W Gellermann, K.K. Pukhov, T.T. Basiev // Journal of Luminescence. 2000. - Vol. 91. - P. 19-24.

44. Гречушников, Б.К. Оптические свойства кристаллов: В кн. Современная кристаллография / Б.К. Гречушников. Москва: Наука, 1981.- Т. 4.-338 с.

45. Кокер, Э. Оптический метод исследования напряжений / Э. Кокер, JI. Файлон.- JL: Гл. ред. Общетехн. Лит-ры, 1936.- 634 с.

46. Нарасимхамурти, Т. Фотоупругие и электрооптические свойствакристаллов / Т.Нарасимхамурти.- M.; Мир, 1984.- 623 с.

47. Федоров, Ф.И. Общая приближенная теория упругих волн в кристаллах/ Ф.И. Федоров // ДАН СССР.- 1964.- т. 155.- С.792.

48. Фрохт, М.М. Фотоупругость. Том 2 / М.М. Фрохт. Москва-Ленинград: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1950. -488 с.

49. Martynovich, E.F. The piezomodulation method for investigation the multipolarity of elementary oscillators in cubic crystals / E.F. Martynovich, V.P. Dresvyansky // Optics Communications. 2003. - V.22.- N4. - P. 263-267.

50. Известия ВУЗов: Физика.- 2006,- Т.4.- С.21-23.

51. Бронникова, H.A. Определение ориентаций осцилляторов в кубических кристаллах по аксиально-периодической зависимости их люминесценции / H.A. Бронникова, С.А. Зилов, Е.Ф. Мартынович,

52. B.П. Дресвянский, A.A. Старченко, Н.Т. Максимова // Сборник трудов IX Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. ЛЛФ-2004. (Иркутск, 13-17 сентября 2004 г.). Под ред. акад.

53. C.Н.Багаева, акад. Н.А.Борисевича и проф. Е.Ф.Мартыновича. -Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2005. С. 235-240.

54. Бронникова, H.A. Дифференциация элементарных излучателей по типу и ориентации с использованием пъезомодуляционного метода / H.A. Бронникова, С.А. Зилов, Е.Ф. Мартынович, В.П. Дресвянский,

55. A.A. Старченко, Н.Т. Максимова // Научные школы Сибири: взгляд в будущее. Труды третьей интеграционной междисциплинарной конференции СО РАН и высшей школы. Иркутск: изд. Института географии СО РАН, 2005. - С. 43-46.

56. Бронникова, H.A. Определение ориентаций осцилляторов в кубических кристаллах по аксиально-периодической зависимости их люминесценции / H.A. Бронникова, С.А. Зилов, Е.Ф. Мартынович,

57. B.П. Дресвянский, A.A. Старченко, Н.Т. Максимова // Тезисы лекций и докладов IX международной школы семинара по люминесценции и лазерной физике. Иркутск, 2004. - С. 35-37.

58. Мартынович, Е.Ф. Генерация лазерного излучения центрами окраски в a- AI2O3 / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г., Григоров В.А. // Журн.техн.физ.-1985.-Т.55.- вып.2,- С.411-412.

59. Мартынович, Е.Ф. Генерация лазерного излучения в области 1мкм центрами окраски в a- AI2O3 / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г. // Журн.техн.физ.- 1985-Т.55.- вып. 10.- С.2038-2039.

60. Martinovich, Е. F. AI2O3 color center lasing in near infrared at 300 К /

61. Martinovich E. F., Tokarev A.G., Grigorov V. A. // Optic. Commun.-1985.-V.53,- №4. P.254-256.

62. Martinovich, E. F. Lasing in AI2O3 color centers at room temperature in thevisible / Martinovich E. F., Baryshnikov V.l., Grigorov V. A // Optic. Commun.-1985.-V.53.-№4.-P.257-258.

63. Мартынович, Е.Ф. Способ приготовления лазерных материалов на центрах окраски / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г., Назаров В.М. //A.C. СССР.- 1982.-№1227078.

64. Мартынович, Е.Ф. Способ приготовления лазерных материалов на основе кристалла a -AI2O3 с центрами окраски / Мартынович Е.Ф., Барышников В.И., Григоров В.А.// A.C. СССР.-1985.- №1435118.

65. Мартынович, Е.Ф Способ получения лазерной среды на основе кристаллов а-А1203 / Мартынович Е.Ф //A.C. СССР .- 1985.-№1322728.

66. Войтович, А.П. Особенности генерации излучения в ближней ИК-области спектра на кристалле сапфира с радиационными центрами окраски / Войтович А.П., Гринкевич В.Э., Кононов В.А. // Журн. прикладной спектроскопии. 1985.-Т.43,.- №6.-С.932-937.

67. Войтович, А.П. Спектроскопические и генерационные характеристики кристаллов сапфира с центрами окраски в области 1.0 мкм / Войтович А.П., Гринкевич В.Э., Калинов B.C., Кононов В.А., Михнов С.А. // Квантовая электроника.-1988.-Т.15.- №2.-С.932-937.

68. Мартынович, Е.Ф. Центры окраски в лазерных кристаллах / Е.Ф. Мартынович. Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 2004. - 227 с.

69. Grigorov, V. A. Nonlinear absorbing medium for passive laser Q -switches based on color centers diamond and a- AI2O3 monocrystal /

70. Grigorov V. A., Zilov S. A., Martinovich E. F., Mironov V. P., Chumak. V. V. // VIII International conference on radiation effects in insulators (REI -8), Catania, Italy. Abstracts. 1995 - P5.17.

71. Сюрдо, А.И. Люминесценция F-центров в корунде с радиационными нарушениями / Сюрдо А.И., Кортов B.C., Мильман И.И. // Опт. и спектр. 1988. - Т. 64.- В. 6. - С. 1363-1366.

72. Кортов, B.C. Термолюминесценция анионодефектного корунда при ультрафиолетовом лазерном и рентгеновском облучении / Кортов B.C., Сюрдо А.И., Шарафутдинов Ф.Ф. // Журнал технической физики.- 1997.- Т.67.- №7.- С.72-76.

73. Weinstein, I. The shape and the temperature dependence of the main in UV absorption spectra of TLL- dosimetric cristals / Weinstein I., Kortov V. // Radiation Measur.- 2001.- Vol. 33 (5).- P.763-767.

74. Кортов, B.C. Механизм люминесценции F- центров в анион-дефектных монокристаллах оксида алюминия / Кортов B.C., Никифоров С.В., Мильман И.И., Пеленев В.Е. // ФТТ 2003 - Т.45 .-№ 7. - С. 1202-1208.

75. Yasuda, Н. Decaying patterns of optically stimulated luminescence from а-А120з:С for different quality radiations / Yasuda H., Kobayashi I., Morishima H. // J. Nnucl. Sci. Technol.- 2002.- Vol.39(l).- P.211-213.

76. Evans, B.D. Optical properties of the F+ centers in crystalline А12Оз / Evans B.D., Stapelbroek M.// Phys. Rev. В.- 1978.- V.18.- N 12.- P. 70897098.

77. La, S.Y. The F+ ctnter in reactor-irradiated aluminum oxide / La S.Y., Bartram R.H., Cox R.T.// J. Phys. Chem. Sol.-1973.- V.34.-N9.-P.1079-1086.

78. Evans, B.D. Optical vibronic absorption spectra in 14,8 Mev. neutron damaged sapphire / Evans B.D., Stapelbroek M. // Sol. State Commun.-1980.-V.33.-N7.-P. 765-770.

79. Brewer, J.D. Low-temperature fluorescence in sapphire / Brewer J.D, Jefferies B, Summers G. P. // Phys. Rev. (B). 1980. - V. 22,- № 10. - P. 4900-4906.

80. Brewer, J.D. Fluorescence of the F-center in sapphire below 75 К / Brewer J.D, Summers G. P. // Phys. Rev. (A). 1980. - V. 76.- № 3-4. - P. 353354.

81. Jefferies, B. F-center fluorescence in neutron bombarded sapphire / Jefferies B, Summers G. P, Crawford I. H. // J. Appl. Phys. 1980. - V. 51.-№7,- P. 3984-3986.

82. Lee, K.H. Ir. Luminescence of the F center in sapphire / Lee K.H, Crawford I. H. // Phys. Rev. В.- 1979.- V.19.- N6.- P.3217-3222.

83. Зилов, C.A. Структурные модели центров окраски в лейкосапфире / Зилов С.А, Мартынович Е.Ф. // Тез. докл. II конф.молодых ученых, Иркутск.- 1984.- С.78-79.

84. Welch, L.S. Polarized luminescence of an aggregate defect center in a-A1203 / Welch L.S, Hughes A.E, Pells G.P. // J. De Physique.-1980.-V.7.-№ 41.- P.533-536.

85. Evans, B.D. Optical properties of lattice defects in a-A1203 / Evans B.D, Pogatshnic G.L, Chen Y. // Nucl. Instrum. Meth. 1994. - Vol. 91. -P.258-262.

86. Lehmann, H.W. Luminescence and absorption studies an sapphire with flash light exitation / Lehmann H.W, Gunthard Hs.H.// J. Phys. Chem. Sol.- 1964.- V.25.- N 9.- P. 941-950.

87. Валбис, Я.И. Дефекты решетки и люминесценция монокристаллов а-А1203 / Валбис Я.И, Кулис П.А, Спрингис М.Е. // Известия АН Латвийской ССР, серия физических и технических наук.- 1977.- №5.-С.51-57.

88. Treadaway, M.I. Luminescence and absorption of electron-irradiated common optical glasses, sapphire, quartz / Treadaway M.I., Passenheim В.G., Kitterer B.D.// IEEE Trans. Nucl. Sci.-1975.- V.22.- N 6,- P. 22532258.

89. Rüssel, T.I. Displacement damage and radiation effects in boran implanted sapphire / Rüssel T.I., Rause B.S., Herari E. // IEEE Trans. Nucl. Sci.-1975.- V.22.-N 6.- P. 2250-2252.

90. Evans, B.D. Ion implantation in semiconductors / Evans B.D., Hendrics H.D., Barrare F.D., Bunch I.M.// New York: Plenum Press.- 1977.- P. 265274.

91. Keig, G.A. Influence of the valence state of added impurity ions on the observed color in doped aluminum oxide single crystals / Keig G.A. // J. Of Crystal Growth.- 1968,- V.2.- N 6.- P. 356-360.

92. Draeger, B.G. Defect in unirradiated a-Al203 / Draeger B.G., Summers G.P. // Phys. Rev. (B).- 1978.- V.18.- N 2,- P. 1172-1177.

93. Wood, R.F. Electronic structure of the F center in CaO and MgO / Wood R.F., Wilson T.M. // Sol. Stat. Commun.- 1975.- V.16.- N 3.- P. 545-548.

94. Hughes, A.F. Point defects in solids / Hughes A.F., Henderson В.- New York: Plenum Press, 1972.- 496 p.

95. Kulis, P.A. On the mechanism of recombination luminescence of A1203 / Kulis P.A., Springis M.I., Tale I.A., Valbis I.A. // Phys. Stat. Sol. (A).-1980.- V.58.-N 1.- P. 225-229.

96. Kulis, P.A. On the mechanism luminescence in single crystals A1203 / Kulis P.A., Springis M.I., Tale I.A., Valbis I.A. // Phys. Stat Sol. (A).-1979.- V.53.-N 1.- P. 113-119.

97. Спрингис, M.E. Механизм люминесценции и структура центров окраски в монокристаллах а-А1203 / Спрингис М.Е.- Авторефератдиссертации к.ф.-м.н., Саласпилс, 1981.- 16 с.

98. Гульчук, П.Ф. Агрегатные центры в корунде / Гульчук П.Ф., Литвинов Л.А., Петренко П.В., Чернина Э.Ф. // ЖПС.- 1985.- Т.28/-№1.- С. 132-137.

99. Токарев, А.Г. Люминесценция центров окраски в кристаллах а-А1203 и Y3AI5O12 и возможности генерации лазерного излучения этими центрами / Токарев А.Г. Автореферат диссертации к.ф.-м.н., Иркутск, 1985.- 16 с.

100. Atobe, К. Irradiation indused aggregate centers in single cristal Al203 / Atobe K., Nishimoto N., Nakagawa M. // Phys. Stat. Sol. (a) - 1985. - V. 89.-P. 155-162.

101. Михнов, С. А. Абсорбционно-люминесцентные спектры лейкосапфира облученного нейтронами / Михнов С. А., У сков В. И. // ЖПС. 1985. - Т. 42,- № 6.- С. 940-944.

102. Парфианович, И.А. Электронные центры окраски в ионных кристаллах / И.А. Парфианович, Э.Э. Пензина. Иркутск: Вост.-Сиб. книжн. изд-во, 1977. - 208 с.

103. Fowler, W.B. Physics of Color Centers / Ed. by W.B. Fowler. New-York: Academic Press, 1968. - 655 p.

104. Crawford, J.H. Point Defects in Solids / Ed. by J.H. Crawford, L.M. Slifkin. New-York - London: Plenum Press. - 1972.

105. Tuchkevich, V.M. Defects in insulating crystals / Ed. by V.M. Tuchkevich, K.K. Shvarts. Riga: Zinatne, Berlin: Springer-VerL, 1981. -774 p.

106. Стоунхэм, A.M. Теория дефектов в твердых телах / A.M. Стоунхэм. -Москва: Мир, 1978. Т. 2. - 359 с.

107. Михнов, С.А. Лазер на кристалле сапфира с центрами окраски / Михнов С.А., Войтович А.П., Кононов В.А., Кромский Г.И., Усков В.И, Гриткевич В.Э. //ЖТФ.- 1986.- Т.56.- вып.З.- С.598-600.

108. Мартынович, Е.Ф. Структурные модели центров окраски в лейкосапфире / Мартынович Е.Ф., Зилов С.А.// Тез. докл. 2 конференции молодых ученых, Иркутский госуниверситет, Иркутск.-1984.-С. 78-79.

109. Мартынович, Е.Ф. Люминесценция центров окраски А12Оз / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г., Зилов С.А.// Тез. докл. 4 Всесоюзного симпозиума по люминесцентным приемникам и преобразователям рентгеновского излучения, Иркутск.- 1982.- С. 14.

110. Михнов, С.А. Спектральные свойства лейкосапфира облученного нейтронами / Михнов С.А., Усков В.И.- Минск: Издательство ИФ АН БССР, 1985,-С. 3-10.

111. Барышников, В.И. Преобразование центров окраски в монокристаллах лейкосапфира / Барышников В.И., Мартынович Е.Ф. // ФТТ.-1986.- Т.28.- вып.4 .- С.1258-1260.

112. Барышников, В.И. Оптическая ионизация, люминесценция ипреобразование центров окраски в а~А1гОъ/ Барышников В.И., Мартынович Е.Ф., Щепина Л.И. , Колесникова Т.А. // Опт. и спектр. -1988.- Т.64.- №2.- С. 455-457.

113. Барышников, В.И. Механизмы преобразования и разрушения центров окраски в монокристаллах а-А1гОъ / Барышников В.И., Колесникова

114. Т.А., Мартынович Е.Ф., Щепина Л.И. // ФТТ.- 1990. -Т.32.- № 1. С. 291-293.

115. Григоров, В.А. Красная люминесценция а-А120з, облученных реакторным излучением / Григоров В.А., Чумак В.В., Зилов С.А. // Тез. докл. Материалы научно-техн. конф. Вып.2, часть 1, Иркутск.-1997.- С.98-99.

116. Зилов, С.А. Поляризованная люминесценция в области 615нм центров окраски в а-А1203 / Зилов С.А., Чумак В.В., Григоров В.А. // Труды VIII международной школы-семинара «Люминесценция и лазерная физика», Иркутск.- 2003.- С.3-7.

117. Мартынович, Е.Ф. Новые центры окраски LiF и а-А1203 и лазерные элементы на их основе / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г., Зилов С.А. // Тез. докл. Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград,- 1984.- С.130-131.

118. Персонов, Р.И. Исследование фононных крыльев и бесфононных линий в спектрах примесных кристаллов н-парафинов / Персонов Р.И., Осадько И.С., Годяев Э.Д, Алыпиц Е.И. // ФТТ.- 1971.- Т.13,-вып.9,- С. 2656-2663.

119. Осадько, И.С. Фононная структура в спектрах флуоресценцииорганических молекул в н-парафиновых матрицах / Осадько И.С., Альшиц Е.И., Персонов Р.И. // ФТТ.- 1974.- Т. 16.- вып.7.- С. 19741985.

120. Давыдов, A.C. Теория твердого тела / Давыдов A.C.- М.:Наука, 1976.640 с.

121. Марадудин, А. Дефекты и колебательный спектр кристаллов / Марадудин А.- М.: Мир, 1968.- 432 с.

122. Абрамов, В.Н. Электронная энергетическая структура и оптические свойства А1203 / Абрамов В.Н., Карин М.Г., Кузнецов А.И., Сидорин К.К. // ФТТ.- 1979.-Т.21.- вып. 1.- С.80-86.

123. Михнов, С.А. Нелинейное поглощение света лейкосапфиром облученным нейтронами / Михнов С.А., Усков В.И., Зимин Л.Г., Никеенко Н.К., Гапоненко C.B. // ЖПС.- 1987,- Т.47,- №2,- С.316-317.

124. Зилов, С.А. Линейный дихроизм бесструктурной полосы поглощения "пьедестала" в нейтронно- облученном лейкосапфире / Зилов С.А., Григоров В.А., Чумак В.В., Мартынович Е.Ф. // Оптика и спектроскопия.- 1991. Т. 71,- №6. - С. 972-973.

125. Зилов, С.А. Метод разделения полос в спектрах поглощения одноосных кристаллов на основе поляризационных отношений / Зилов С.А., В. В Чумак, Григоров В.А., Перов М. А. // Журнал прикладной спектроскопии.- 1996.- Т.63.- N2.- С.345-349.

126. Тяжелова, В.Г. Определение параметров спектральных составляющих путем статистической обработки отдельных участков спектральнойкривой / Тяжелова В.Г. // ЖПС. 1969. - Т. 10.- N1.- С.22-21.

127. Антипова-Каратаева, И.И. О неоднозначности математического разложения перекрытых спектральных полос методом затухающих наименьших квадратов / Антипова-Каратаева И.И., Архипова С.Ф. // ЖПС. 1969,- Т.Ю.- В.З. - С. 480 -486.

128. Фок, М.В. Разделение сложных спектров на индивидуальные полосы при помощи обобщенного метода Аленцева / Фок М.В.// Труды ФИАН. 1972. - Т. 59. - С. 3-24.

129. Dienes, G.I. Shell-model calculations of some point defect properties in A1203 / Dienes G.I., Welch D.C., Fisher C.R. // Phys. Rew. В.- 1975.-V.11.-N3.-P. 3060-3070.

130. Oishi, Y. Self-diffusion of oxygen in single crystal and polycrystalline aluminum oxide / Oishi Y., Kingery W. D.// The Journal of Chemical Physics -1960. V. 33.- № 2,- P. 480-486.

131. Барышников, В.И. Динамика преобразования спектров оптического поглощения монокристаллов а-А1203 с центрами окраски / Барышников В.И., Колесникова Т.А., Мартынович Е.Ф., Щепина Л.И. //Опт. и спектр. 1989.- Т.66.-№ 4. - С. 930-932.

132. Колесникова, Т.А. Механизмы возбуждения и преобразования собственных дефектов монокристаллов а-А1203 в мощных радиационных и оптических полях / Колесникова Т.А.- Диссертация к.ф.-м.н., Иркутск, 1989.- 118с.

133. Mohapatra, S.K. Defect structure of A1203 doped with magnesium / Mohapatra S.K., Kroger F.A. // J. American Ceramic Society.- 1977.-V.60.-N3-4.-P. 141-148.

134. Mohapatra, S.K. Defect structure of A1203 doped with titanium / Mohapatra S.K., Kroger F.A. // J. American Ceramic Society.- 1977,

135. V.60.- N9-10,- P. 381-387.

136. Pells, G.P. Radiation damage in the cation sublattice jn alpha A1203 / Pells G.P, Stathopoulos A.Y.//Radiation Effects.- 1983,- V. 74.- P. 181-191.

137. Pells, G.P. Radiation damage of AI2O3 in the HVEM / Pells G.P, Phillips P.C. // J. Of Nuclear Materials.- 1979.- V.80.- P. 215-222.

138. Зилов, С.А. Линейный дихроизм бесструктурной полосы поглощения "пьедестала" в нейтронно- облученном лейкосапфире / Зилов С.А, Григоров В.А, Чумак В.В, Мартынович Е.Ф. // Опт. и спектр.- 1989.Т. 71.-N6.- С.972-973.

139. Ван де Хюлст, Г. Рассеяние света малыми частицами / Ван де Хюлст Г.- М: Изд-во иностранной литературы, 1961. 264с.

140. Борен, К. Поглощение и рассеяние света малыми частицами / Борен К, Хафмен Д.- М.: Мир, 1986.- 656 с.

141. Фабелинский, И.А. Молекулярное рассеяние света / Фабелинский И.А.- М.: Наука, 1965.- 379 с.

142. Theimer, О. Light scattering by nearly perfect crystals / Theimer O, Plint C.A. // Annals Phys.- 1958.- V.3.- P.408-412.

143. Борн, M. Основы оптики / Борн M, Вольф Э.- М.: Наука, 1970.- 722 с.

144. Петров, Ю.И. Кластеры и малые частицы / Петров Ю.И.- М.: Наука, 1986.-367 с.

145. Петров, Ю.И. Физика малых частиц/ Петров Ю.И.- М.: Наука, 1982. -359 с.

146. Зилов, С.А. Механизм образования и преобразования центров окраски в монокристаллах а-А12Оъ / Зилов С.А., Григоров В.А.,

147. Мартынович Е.Ф., Чумак В.В. // ФТТ,- 1991. Т.ЗЗ.- N 8. - С.117-121.

148. Zilov, S.A. Creation mechanism and optical properties of color centers in а~А1гОъ irradiated by neutrons / Zilov S.A., Grigorov V.A., Martynovich

149. Y.F., Chumack V.V. // Abstracts International conference on defects in insulated materials (ICDIM 92), Germany, Nordkirchen.- 1992.- P.205.

150. Чумак, B.B. Исследования структурных изменений в решетке нейтронно облученного лейкосапфира / Чумак В.В., Зилов С.А., Кузнецова Г.А., Тарасова Г.В. // Тез. докл. конф. Применение рентгеновских лучей в науке и технике.- Иркутск.- 1995 - С. 17-19.

151. Дине, Д. Радиационные эффекты в твердых телах / Дине.Д., Винйард Д.- М.: Изд-во иностранной литературы, I960.- 402 с.

152. Tanabe, Т. Energetic particle induced luminescence of a-Al203 / Tanabe T., Fujiwara M., Miyazaki К. // J. Nnucl. Mater.- 1996,- Vol.233-237.- N 2.- P.1344-1348.

153. Оптические и электрические явления в кристаллах / Труды ИФА АН ЭССР. Таллин: Валгус, 1969. - № 36. - 252 с.

154. Мотт, Н.Ф. Электронные процессы в ионных кристаллах / Н.Ф. Мотт, Р.В. Герни. Москва: ИЛ, 1950. - 304 с.

155. Парфианович, И.А. Люминесценция кристаллов / И.А. Парфианович, В.Н. Саломатов. Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1988. -247 с.

156. Mollenauer L.F., Vieira N.D., Szeto L. // Phys. Rev. B.-1984.-V.27.- N9,1. Р.5332-5346.

157. Смольская Л.П. // Украинский физический журналю.-1987.-Т.32,№3.-С.387-389.172. loan А., Тора V. // Phys. Stat. Sol. (b).- 1980. -V.101. N1.- P. 377-388.

158. Heyderickx I., Goovaerts E., Nistor S. V., Shoemaker D. // Phys. Rev. B. -1986,- V.33.N3.- P. 1559-1566.

159. Ахвледиани З.Г., Иванов H.A., Хулугуров B.M., Михаленко А.А.// Письма в ЖТФ. -1985.- В.11.- С. 187.

160. Абрамов А.П., Архангельская В.А., Королев Н.Е., Полетимов А.Е., Разумова И.К.// Опт. и спектр. -1990.- Т.68. -С.586.

161. Antal, J.J. Study of reactor-irradiated a-Al203 / Antal J.J., Goland A.N. // Phys. Rev.- 1958.- V.112.-N1.- P. 101-113.

162. Arnold, George W. Threshold energy for lattice displacement in a-Al203 / Arnold George W., Compton W. Dale // Phys. Rev.- I960.- V.4.-N2.-P.66-73.

163. Levy, P.W. Color Center and Radiation Induced Defects in a-Al203 / Levy P.W. //Phys. Rev.- 1961.-V.123.-N4.-P. 1226-1234.

164. Сюр до, А.И. Генерация F- агрегатных центров при облучении корунда быстрыми электронами / Сюрдо А.И., Кортов B.C., Мильман И.И. // Письма ЖТФ.- 1985.-T.il,-N15.- С.943-946.

165. Kvapil, I. Colour Center Formation in Corundum Doped With Divalent Ions / Kvapil I., Perner В., Svolovsky J., Kvapil J. // J. Crystal and Technics.- 1973.- V.8.- N1-3.- P. 243-251.

166. Валбис, Я.И. Дефекты решетки и люминесценция монокристаллов а-А1203 / Валбис Я.И., Кулис П.А., Спрингис М.Е. // Известия АН Латвийской ССР, серия физических и технических наук.- 1979.- №6.-С.22-28.

167. Lee, K.H. Additive Coloration of sapphire / Lee K.H., Crawford I. H. // Appl. Phys. Lett.- 1978.- V.33.- P.273-275.

168. Eritsian, H.N. Visible laser radiation from colour centres brought on a-A1203 by fast electrons / Eritsian H.N., Ezoyan R.K., Gevorkian V.A., Harutyunian V.V., Sarkisov V.Kh.- Ереванский физический институт, Препринт 1042 (5).-88, 1988.

169. Михнов, С.А. Лазер на кристалле сапфира с центрами окраски / Михнов С.А., Войтович А.П., Кононов В.А. // ЖТФ,- 1986.- Т.56.-вып.З.- С. 593-600.

170. Барышников, В.И. Кристаллы с центрами окраски для лазерной техники / Барышников В.И., Григоров В. А., Лобанов Б. Д., Мартынович Е.Ф., Пензина Э.Э., Хулугуров В.М., Чепурной В.А. // Известия АН СССР, сер. физ.- 1990.- Т.54.- №8.- С. 1467-1475.

171. Мартынович, Е.Ф. Генерация лазерного излучения в видимой области спектра центрами окраски А1203 при комнатной температуре / Мартынович Е.Ф., Барышников В.И., Григоров В.А. // Письма в ЖТФ.- 1985,- Т. 11.- №4.- С.200-202.

172. Мартынович, Е.Ф. Лазерная среда для активных элементов и пассивных затворов / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г.//А.С. СССР.- 1981.-№1018573.

173. Мартынович, Е.Ф. Лазерные элементы и пассивные лазерные затворы на центрах окраски на основе оксидных монокристаллов / Мартынович Е.Ф., Григоров В.А., Токарев А.Г. // Информационный листок ВДНХ СССР. Иркутск.- 1983.- С. 1-4.

174. Михнов, С.А. Пассивный затвор для лазера на рубине из радиационно окрашенного лейкосапфира / Михнов С.А., Усков В.И., Корда И.М., Черенда Н.Г., Билан О.Н.// Письма в ЖТФ.- 1984.- Т. 10.- вып.4,-С.219-221.

175. Михнов, С.А. Особенности модуляции добротности рубинового лазера пассивным затвором из облученного нейтронами лейкосапфира / Михнов С.А., Кононов В.А., Усков В.И., Корик O.E. // Квантовая электроника.- 1987.- Т.Н.- вып.8.- С. 1587-1589.

176. Мартынович, Е.Ф. Пассивная модуляция добротности резонатора лазера кристаллами а-А1203 с центрами окраски / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г., Назаров В.М.//ЖПС.- 1988.-Т.48.- №1,-С.135-138.

177. Гринкевич, В.Э. Определение сил осцилляторов и концентраций радиационных центров окраски в лейкосапфире окраски / Гринкевич В.Э., Калинов B.C., Михнов С.А., Райченок Т.Ф. // ЖПС.- 1990.- Т.52,-№2.- С.320-321.

178. Спрингис, М.Е. Спектрально-поляризационное исследование красной люминесценции центров окраски кристаллов лейкосапфира / Спрингис М.Е.- Электронные процессы и дефекты в ионных кристаллах. Рига: ЛГУ, 1985.- С. 124-135.

179. Блистанов, A.A. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики / Блистанов A.A. М.: Мисис, 1996 - 431 с.

180. Михнов, С.А. Спектральные свойства лейкосапфира, облученного нейтронами / Михнов С.А., Усков В.И.- Минск: Ин-т физики АН БССР, Препринт №227, 1985,- С.11.

181. Барышников, В.И. Динамика преобразований спектров оптического поглощения монокристаллов А1203 с цетрами окраски / Барышников В.И., Колесникова Т.А., Мартынович Е.Ф., Щепина Л.И. // Оптика и спектроскопия.- 1999.- Т.66.- №4.- С.930-933.

182. Григоров, В.А. Люминесценция центров окраски в А1203 / Григоров В.А., Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г. // Украинский физический журнал.- 1983,- Т.28.- в.5.- С. 784-785.

183. Мартынович, Е.Ф. Энергетические уровни и квантовые переходы в центре окраски А1203 / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г. // ФТТ.- 1984.-Т.26.- в.2,- С.616-618.

184. Мартынович, Е.Ф. Оптические свойства и энергетические уровни центров окраски лейкосапфира, поглощающих в области 250 -ЗООнм / Мартынович Е.Ф., Токарев А.Г.// Оптика и спектроскопия.- 1984.-Т.57.- №5.- С.942-944.

185. Осадько, И.С. Исследование электронно-колебательного взаимодействия по структурным оптическим спектрам примесных центров / Осадько И.С.// УФН.- 1979.- Т. 128,- в.1.- С. 31-67.

186. Мартынович, Е.Ф. Люминесценция, внутренний фотоэффект и преобразование центров окраски в анизотропных кристаллах под действием фемтосекундных лазерных импульсов / Е.Ф. Мартынович // Известия вузов. Физика.- 2000.- Т. 43. №3.- С. 31-42.

187. Мартынович, Е.Ф. Фотовыжигание периодических структур в анизотропных кристаллах / Мартынович Е.Ф.// Письма в ЖТФ.- 1989.-T.15.-B.11.- С.60-64.

188. Пензина, Э.Э. Деполяризация люминесценции центров окраски в кубических кристаллах / Пензина Э.Э., Иванов H.A., Зилов С.А. // Тезисы лекций и докладов IX международной школы семинара по Люминесценции и лазерной физике, Иркутск.- 2004.- С. 58-60.

189. Непомнящих, А.И. Центры окраски и люминесценция кристаллов LiF

190. А.И. Непомнящих, Е.А. Раджабов, А.В. Егранов. Новосибирск: Наука, 1984. - 113с.

191. Nahum, J. Optical Properties of Some F-Aggregate Centers in LiF / J. Nahum, D.A. Wiegand // Physical Review. 1967. - Vol 154. - № 3. - p. 817-830.

192. Nahum, J. Optical Properties and Mechanism of Formation of Some F-Aggregate Centers in LiF / J. Nahum // Physical Review. 1968. - Vol. 158. -№3.- P. 814-825.

193. Evarestov, R.A. Theoretical Studies on the F3+ Centre in Alkali Halide Crystals / R.A. Evarestov, V.M. Treiger // Phys. Stat. Sol. 1969. - Vol. 33.-P. 873-878.

194. Evarestov, R.A. Theoretical Studies on the M7 Centre in Alkali Halide Crystals / R.A. Evarestov // Phys. Stat. Sol. 1969. - Vol. 31. - P. 401406.

195. Vander Lugt, K.I. Conversion of F3+ Centers and Destruction of R Centers in LiF with R Light / K.I. Vander Lugt, Y.W. Kim // Physical Review. -1968.-Vol. 171.-№3.-P. 1096-1103.

196. Ermakov, I.V. Two-photon polarization spectroscopy of F3+ and F2 color centers in LiF crystals / I.V. Ermakov, W Gellermann, K.K. Pukhov, T.T. Basiev // Journal of Luminescence. 2000. - Vol. 91. - P. 19-24.

197. Басиев, Т.Т. Оптические и безызлучательные переходы с участием триплетных состояний лазерных F3 + центров окраски в кристаллах

198. F / T.T. Басиев, И.В. Ермаков, К.К. Пухов // Квантовая электроника. 1997. - Том 24. - №4,- С. 313-317.