WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

«ТОМ 48, ВЫП. 2 • ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ • 1980 год • УДК 535.34 : 548.0 МАГНИЕВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ В КРИСТАЛЛАХ LiF-Mg А. И. Непомнящих и Е. А. Раджабов ...»

ТОМ 48, ВЫП. 2 • ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ • 1980 год

• УДК 535.34 : 548.0

МАГНИЕВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ

В КРИСТАЛЛАХ LiF-Mg

А. И. Непомнящих и Е. А. Раджабов

Измерены спектры оптического поглощения кристаллов LiF-Mg (0.06 вес.%)

после фототермического разрушения полосы 310 нм при различных температурах.

Полученные результаты противоречат интерпретации полос 310 и 225 нм, как полос поглощения Z-центров. Предполагается, что эти полосы соответствуют поглощению M g + - и Mg°-n,eHTpoB.

В кристаллах LiF-Mg после рентгеновского облучения при комнатной температуре появляется ряд полос поглощения в ультрафиолетовой области с максимумами при 225, 250, 270, 310 и 380 нм. Полоса 250 нм соответствует поглощению F-центров, а остальные обусловлены введением магния I 1 ]. Максимумы полос 225 и 250 нм смещаются в коротковолновую сторону с понижением температуры регистрации спектров и при 120 К лежат в области 221 и 243 нм соответственно.

Морт [ 2 ] показал, что положение максимумов 3 -полос поглощения в KG1, NaCl, КВг и полосы 225 нм в LiF удовлетворяют эмпирическому соотношению типа Мольво—Айви для /^-центров. Это позволило ему идентифицировать полосу 225 нм как поглощение 3 -центров. Однако более точная зависимость анион-катионного расстояния от максимумов полос поглощения ^-центров в КС1, КВг, NaCl задается линией с другим наклоном, чем для /^-центров. В этом случае максимум Zg-полосы в LiF должен находиться в районе 170 нм.



Полоса 310 нм идентифицирована как Z 2 -mmoca авторами работы [ 3 1 на основании наблюдаемого термического преобразования 310 нм центров в 225 нм (Z3) центры при температурах выше 373 К. Это преобразование приписано превращению Z2- в Zg-центры. Такое заключение является не совсем корректным, так как Z2—^-преобразование является чисто электронным процессом [ 4 ], а при столь высоких температурах не исключена возможность ионных процессов.

В настоящей работе исследовано термо-оптическое преобразование центров окраски, ответственных за полосы поглощения 310 и 221 нм, и предложены модели этих центров.

В работе использовались монокристаллы LiF-Mg, выращенные методом Стокбаргера в инертной атмосфере. Концентрация магния в кристалле 0.1 моль.%. Спектры поглощения снимались при температуре 120 К на спектрофотометре «Specord UV/ViS». Облучение кристаллов проводилось на аппарате УРС-1.0, дозой 104 р. Д л я фотообесцвечивания использовалась ртутная лампа ДРШ-1000 с монохроматором МДР-2.

После рентгеновского облучения образцов при температуре 120 К наблюдается широкая неэлементарная полоса поглощения (рис. 1, кривая 1). При нагреве до комнатной температуры выделяются полосы поглощения с максимумами при 310 и 380 нм (рис. 1, кривая 2). Последующий 5 Оптика и спектроскопия, 48, вып, 2 нагрев до 390 К приводит к разрушению полосы поглощения 380 нм и росту полосы 310 нм. В результате такого режима облучения и термообработки в кристалле создается практически изолированная полоса поглощения 310 нм. Рентгенизация при комнатной температуре создает дополнительно F-полосу (рис. 1, кривая 4).

Изотермический отжиг центров, ответственных за полосу 310 нм,.

при 438 К приводит к появлению полосы 221 нм (рис. 2). Оптическое обесЛ,нм <

–  –  –

цвечивание полосы 310 нм при комнатной температуре также приводит к появлению полосы 221 нм, кроме того, появляется полоса 248 нм (рис. 3), которая разрушается при нагреве до 390 К. Наблюдаемые преобразования полосы 310 в 221 нм как будто бы подтверждают правильность выводов^ Л,нм

–  –  –





авторов работы [2 3 ] о связи полосы 310 нм с Z 2 -, а полосы 221 нм с Z3центрами.

Однако при фотообесцвечивании полосы 310 нм при 257 К полоса поглощения при 221 нм не наводится (рис. 4), а наблюдается образование полосы поглощения с максимумом при 248 нм, которая разрушается с преобразованием в полосу 310 нм после нагревания кристалла до 390 К.

Оптическое разрушение при 120 К центров, ответственных за полосу 310 нм, приводит к появлению полос 243 и 360 нм, а при 170 К — полосы 243 нм. Полоса 221 нм не наводится (рис. 4). Полосы 360 и 243 нм разрушаются при нагреве кристалла до 160 и 290 К и при этих температурах наблюдаются наведенные пики TCJI.

Приведенные результаты по оптическому обесцвечиванию полосы 310 нм при низких температурах, когда заморожены диффузионныепроцессы, заставляют усомниться в правильности выводов авторов работы [ 3 ] о связи полосы поглощения 310 нм с Za-центрами. Одним из основных свойств 2 3 -центров является их преобразование в Zg-центры в процессе оптического обесцвечивания при низких температурах. Мы проводили обесцвечивание полосы 310 нм и в присутствии интенсивной.F-полосы при температуре 120 К. Результаты показывают, что при этом

•создаются полосы 243 и 360 нм, которые после нагрева до 290 К вновь Рис. 3. Фотообесцвечивание полосы 310 ни при температуре 290 К.

й, мин: 2 — 15, 3 — 30, 4 — 75, S — 285, 6 — последующее 250 нм фотообесцвечивание в течение 85 мин.

преобразуются в полосу поглощения 310 нм, а полоса 221 нм не наводится.

Двухвалентные металлические примеси в щелочно-галоидных кристаллах условно можно разделить на две группы I 4, 8 ]. К первой относятся металлы, имеющие второй ионизационный потенциал менее 13 эВ, которые образуют Z-центры. Металлы, относящиеся ко второй группе, имеют потенциал более 13 эВ и обладают способностью восстанавливаться.

Магний имеет второй иониД,нм зационный потенциал 15.03 210 Z50 300 350 э В [ ] и относится ко вто- I I I | i i м н мм рой группе. ' Более того в работах [6- ' ] показано восстановление двухвалентного Рис. 4. Фотообесцвечивание полосы 310 нм при разных температурах.

Т, К: 2 — 257, 3 — 170, 4 — 120, J — последующий нагрев до 377 К (2) и 293 К (3, 4).

магния до Mg + и Mg° в кристаллах КС1 и NaCl после рентгеновского

•облучения и ^-обесцвечивания.

На основании приведенных данных можно предположить, что во фтористом литии также протекают процессы восстановления магния, и полосу 310 нм можно связать с М§ + -центрами, а 221 нм с Мд°-центрами.

В работах [9- 1 0 ] показано, что восстановление Мп + + до Мп° в NaCl при комнатной температуре сопровождается переходом Мп° в анионную подрешетку. Переход Мп° в анионную подрешетку сопровождается коротковолновым сдвигом полосы поглощения, соответствующей основному 4s 2 —4s 1 p 1 -nepexofly, по отношению к переходам в свободном атоме. Наиболее вероятной моделью такого центра, по расчетным данным I 11 ], является Мп° в линейной тривакансии.

По аналогии с NaCl можно предложить модель центра, ответственного за полосу поглощения 221 нм в LiF-Mg в виде Mg° в анионной подрешетке в линейной тривакансии (FjMg°V~), где Mg° — атом в анионной подрешетке. Основной 3s 2 —35 1 р 1 -переход в свободном атоме магния соответствует длине волны 285.2 нм. Максимум полосы поглощения Mg°-n;eHTpa в LiF сдвинут по отношению к основному переходу в свободном атоме на 3 0 %, а в NaCl-Mn [9 1 0 ] величина сдвига 2 7 %. Этот сдвиг подтверждает наше предположение о том, что Mg° находится в анионной подрешетке.

М§°-центры создаются в результате термического и оптического разрушения Mg + (310 нм) центров при температуре комнатной и выше (рис. 2, 3).

Это преобразование можно представить следующим образом: электрон освобождается с Д% + -центра, захватывается другим М + -центром, Mg + восстанавливается до Mg° и переходит в анионную подрешетку. Т. е.

при разрушении двух М^ + -центров создается один М^°-центр. Подсчет изменения площадей под кривыми (рис. 2, заштрихованные площади) дает отношение 2 : 1. Д л я нахождения более точного отношения необхоРис. 5. Спектры оптического поглощения кристаллов LiF-Mg после рентгеновского облучения при комнатной температуре (1) и последующего 250 нм обесцвечивания (2).

димо определение силы осцилляторов переходов в Mg + - и Mg 0 -4eHTpax.

Л^°-центры создаются и при оптическом разрушении ^-центров при комнатной температуре (рис. 5). П р и этом уменьшение числа М^ + -центров должно быть равно увеличению количества ]\%°-центров. К а к видно из рис. 5, изменение площадей Mg + - и Mg°-nonoc поглощения при оптическом обесцвечивании F-полосы одинаково (заштрихованные площади).

Основные 3s 1 —З^-переходы в ионе Mg + находятся п р и 280 нм, а полоса поглощения Mg + -4eHTpa сдвинута в длинноволновую сторону, что соответствует переходам в ионе Mg + в катионной подрешетке [ 1 2 ].

Н а основании этих результатов можно предположить модель Mg + центра в виде Mg„V~V*, где Mg* — ион магния катионной подрешетки.

Авторы благодарны И. А. Парфиановичу и Э. Э. Пензиной за полезное обсуждение результатов работы.

Литература [1] М. R. М а у h u g h, R. W. С h г i s t y, N, M. J o h n s o n. J. Appl.'Phys., 41, 2968, 1970.

[2] J. M о r t. Phys. Lett., 21, 124, 1966.

[3] R. N i n k, H.-J. К о s. Phys. Stat. Sol. (a), 35, 1, 1976.

[4] И. А. П a p ф и а н о в и ч, Э. Э. П е н з и н а. Электронные центры окраскгг в ионных кристаллах. Вост. Сиб. кн. изд., Иркутск, 1977.

[5] Таблицы физических величин (под ред. И. К. К и к о и н а). Атомиздат, М., 1976.

[6] A. W a t t e r i c h, R. V о s z k a. Acta Phys. Acad. Sci. Hung., 33, 323, 1973.

{7] R. V о s z k a, A. W a 11 e г i с h. Phys. Stat. Sol. (b), 55, 787, 1973.

[8 V. K. J a i n. Phys. Stat. Sol. (b), 44, 15, 1971.

[9] M. I k e у a. Phys. Stat. Sol. (b), 51, 407, 1972.

[10] M. I k e у a. Phys. Stat. Sol. (b), 54, 691, 1972.

I l l G. D. D i e n e s, Й. D. H a t c h e r, O. W. L a s a r e t h, B. D. H, R o y c e, R. S m o l u c h o w s k i. Phys. Rev., B, 7, 5332, 1973.

112] H. E. Л у щ и к, Ч. Б. Л у щ и к. Опт. и спектр., 8, 839, 1960.

Поступило в Редакцию 1 декабря 1978 г.

Похожие работы:

«Международный проект по ликвидации СОЗ Поощрение активного и эффективного участия участия гражданского общества в подготовке к выполнению Стокгольмской конвенции Обзор ситуации с СОЗ в Кыргызстане НПО "За Гражданское общество" Игорь Хаджамбердиев igorho@mail.ru, igorho2000@yahoo.com, Сувакук Бегалиев begalsuv@mail.ru Декабр...»

«1 1.3. Фонд оценочных средств является составной частью основной профессиональной образовательной программы по соответствующей профессии /специальности СПО.2. Задачи фонда оценочных средств 2.1. В соответствии с ФГОС СПО фонд оценочных средств является составной частью нормативно-методического обеспечения системы оценки качества освоения...»

«Протокол заседания Совета Партнерства Некоммерческого партнерства "Ведущих Арбитражных Управляющих "Достояние" г. Санкт-Петербург "19"августа 2014 года, 15.30 Присутствовали: Председатель Совета Партнерства НП "ВАУ "Достояние" Макарова Ирина Викторовна, Члены Совета Партнерства...»

«Ответы 10-11 классы 1. 6 баллов, по 1 баллу за каждый правильный ответ 1. универсальная кухонная машина (кухонный комбайн) 2. телевизионная линза 3. фен 4. диаскоп 5. машинка для штопки носков и чулок 6. скороварка (ответ кастрюля не засчитывать...»

«ВОЛОГОДСКІЯ Е П А Р Х ІА Л Ь Н Ы Я ВДОМОСТИ. (Годъ т р и д ц а т ь шестый). 1 и 15 ч и с е л ъ к а ж д а г о м с я ц а. Ц н а э т о г о н о м е р а 20 ко­ В ы ходит ъ пекъ. ЦНА г о д о в о м у и з д а н і ю д л я с о б о р о в ъ, м о н а с т ы р е й и п р и х о д ­ с к и х ъ ц е р к в е й е п а р х і и ПЯТЬ рублей; д л я...»

«ОРГАНИЗАЦИЯ CAT ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ Конвенция против пыток Distr. GENERAL и других жестоких, бесчеловечных или унижающих достоинство видов CAT/C/SR.895 6 August 2009 обращения и наказания RUSSIAN Original: FRENCH КОМИТЕТ ПРОТИВ ПЫТОК Сорок вторая сессия КРАТКИЙ ОТЧЕТ О 895-м ЗАСЕДАНИИ сост...»

«Шпон натуральный Шпон Натуральный Каталог продукции Шпон натуральный г. Москва, пер. Спартаковский д. 2, строение 1, подъезд 4, офис №2 8 495 133-81-82 (МОСКВА И МО) Телефон: 8 800 200-67-17 (ДЛЯ РЕГИОНОВ) E-mail: info@wall-panels.ru http://wall-panels.ru/ Центральн...»

«Самоопределение на фоне образа "другого" Носители дореволюционных традиций. Секция IV САМООПРЕДЕЛЕНИЕ НА ФОНЕ ОБРАЗА "ДРУГОГО" Лаури Манчестер НОСИТЕЛИ ДОРЕВОЛЮЦИОННЫХ ТРАДИЦИЙ СТАНОВЯТСЯ СОВЕТСКИМИ ГРАЖДАНАМИ: ВОЗВРАЩЕНИЕ РУССКИХ ИЗ КИТАЯ В СССР Между 1935 и 1960 гг. десятки тысяч этнических русских добро...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Академия гражданской защиты Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" в форме военного образовательного учреждения высшего профессион...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.