Радіаційно-індуковані дефекти в кристалах боратів LaB3O6 і Li6Gd(Bo3)3, активованих церієм - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ РАДІАЦІЙНО-ІНДУКОВАНІ ДЕФЕКТИ В КРИСТАЛАХ БОРАТІВ LAB3O6 І Li6Gd(BO3)3, АКТИВОВАНИХ ЦЕРІЄМ.Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Толмачов Олександр Володимирович, Інститут монокристалів НАН України заступник директора з наукової роботи Офіційні опоненти:доктор фізико-математичних наук, ПРОФЕСОРКОШКІН Володимир Мойсейович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний Інститут” завідувач кафедри фізичної хімії кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Гальчинецький Леонід Павлович,Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, провідний науковий співробітник Захист відбудеться 23 грудня о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.169.02 при Інституті монокристалів НТК “Інститут монокристалів” НАН України, 61001, м. З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці НТК “Інститут монокристалів” НАН України (м.Як і всі оксиди, борати характеризуються значною делокалізацією електронної щільності, великою поляризованістю аніонів, мають велике електростатичне поле кристалічної гратки в області вакансії. У залежності від типу аніонної підгратки кристалічна структура боратів буде відзначатися щільним пакуванням кристалічної гратки або відносною "пухкістю" і, відповідно, буде характеризуватися різною сукупністю кристалофізичних параметрів та параметрів електронної будови. Найбільш імовірним місцем утворення дефектів у кристалах LABO та LGBO може виступати катіонна підгратка. На початок виконання роботи були відомі дані про оптичні властивості LABO:Се и LGBO для порошків (полікристалів), або кристалів розміром у частку міліметра. Робота виконувалась у відповідності до програми пошукової науково-дослідної тематики Інституту монокристалів НАН України за темами “Дослідження можливості вирощування кристалів боратних сполук LAB3O6, Li6Gd(BO3)3, LAMGB5O10, активованих рідкісноземельними іонами; дослідження типів оптичних центрів і механізмів переносу енергії у кристалах Li2B4O7:Eu, як матеріалів сцинтиляційної техніки” (“Оксид-2”, 1998 р.), “Розробка методики вирощування монокристалів Li6GDB3O9:Ce діаметром до 20 мм і дослідження характеристик кристалів з метою встановлення можливості застосування їх як детекторів іонізуючих випромінювань” (“Оксид-3”, 1999 р.), “Отримання активованих монокристалів Li6GDB3O9:Ce, визначення їх структури та сцинтиляційних параметрів” (“Оксид-4”, 2000 р.) та за темою відомчого академічного заказу “Розробка фізико-технологічних основ отримання та модифікування нового оксидного монокристалу літій-гадолінієвого борату Li6Gd(BO3)3” (“Борат”, 2001-2003 р.р., номер держреєстрації № 0101U003488).У вступі обгрунтовано актуальність теми, показано звязок роботи з науковими програмами та темами, сформульовано мету дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, відображено особистий внесок автора, наведено відомості щодо апробації результатів роботи та публікацій, у яких висвітлено основні результати роботи. Суміш поступово нагрівали до температури плавлення 1418 К з витримками при температурах 445 К, 525 К і 770 К. Встановлено, що внаслідок термічної дисоціації відбувається порушення стехіометрії розплаву та виникнення фази LABO3 як на стадії синтезу LABO, так і на стадії вирощування монокристалу. У суміші, до складу якої входить борна кислота, процес гідролітичного розкладу карбонату літію, дефекти кристалічної гратки якого є одними з основних активних центрів суміші, може відбуватися більш інтенсивно за рахунок “розрихлення” його кристалічної гратки парою води, утвореною внаслідок термічної дегітратації борної кислоти. У системі з оксидом бору густина активних центрів у вигляді нерозкладеного Li2CO3 і проміжного продукту дисоціації LIOH є достатньою для того, щоб почалось злиття зародків продукту з утворенням суцільної реакційної зони і процес лімітується вже безпосередньо хімічною взаємодією.Встановлено, що кристали LABO мають розвинуту систему площин спайності уздовж (10`1) та {111}. Кристали літій-гадолінієвого ортоборату належать до моноклінної сингонії, просторова група - P21/c (рис. В інфрачервоних спектрах поглинання кристалів LABO і LGBO в області 3200-3600 см-1 знайдено лінії, характерні для кристалізаційної води, присутність якої можлива в приповерхневих областях. У випадку LABO CCE(1,08) » CLA(1,08), найбільш імовірно, що активатор буде знаходитись у кристалічній гратці у стані “3 ” і буде утворювати активаторний центр -. Таким чином, у кристалах LGBO:Ce імовірне співіснування двох типів активаторних центрів за участю Ce3 і Ce4 : - центр I типу та - центр II типу, при створенні якого надлишковий позитивний заряд може бути скомпенсований вакансією літія VLI (рис.Розглянуто особливості детектування нейтронів різних енергетичних діапазонів (теплових, епітермальних та резонансних) ізотопами, що входять до складу кристалів LABO та LGBO.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ