ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում բացահայտել են, թե ինչպես է հնարավոր բարձրացնել բյուրեղների օպտիկական որակը

ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում ցույց են տվել, որ Lu3+ և Li+ իոնների համատեղ ներմուծումը Y3Al5O12:Ce3+ բյուրեղներ հնարավորություն է տալիս բարձրացնել բյուրեղների օպտիկական որակը հակադիրքային տեղակալումների փոփոխության և թափուրքների կոնցենտրացիայի նվազեցման հաշվին։ Li+ իոնները զբաղեցնում են միջհանգուցային դիրքեր և չեն փոխազդում Се3+ իոնների հետ, իսկ լիցքի պահպանումը կատարվում է թափուրքների կոնցենտրացիայի նվազեցման հաշվին։ Որպես արդյունք բարձրացվում է ճառագայթման տիրույթում բյուրեղների թափանցիկությունը և ճառագայթային կայունությունը: Պարզվել է, որ Tb3+ իոնները հնարավորություն են տալիս քանակապես գնահատել հակադիրքային արատների կոնցենտրացիան Y3Al5O12:Ce3+ և այլ բյուրեղներում։ Բյուրեղներն աճեցվել են Բրիջմենի եղանակով՝ արգոն-ջրածին միջավայրում մոլիբդենային հալամանների կիրառմամբ։

Ոչ համարժեք տեղակալումները բյուրեղների արատների մեջ հատուկ տեղ են զբաղեցնում։ Y3Al5O12:Ce կառուցվածքում յուրաքանչյուր իոն զբաղեցնում է որոշակի դիրք: Սակայն բյուրեղներում տեղի ունեն և խախտումներ, երբ, օրինակ, մեծ չափեր ունեցող իոնը հայտնվում է չափերով փոքր իոնի զբաղեցրած տեղում։ Համապատասխան իրավիճակ տեղի ունի նաև այլ բյուրեղներում։ Դա բերում է համասեռության խախտմանը, որն էլ իր հերթին օպտիկական թափանցիկության, ջերմահաղորդականության և բյուրեղների այլ պարամետրերի նվազմանը։

«Մենք պարզել ենք, որ ավելի փոքր շառավղով Lu3+ իոնների ներմուծումը Y3+ իոնների փոխարեն նվազեցնում է ցանցի դեֆորմացիան։ Առաջին անգամ բացահայտել ենք, որ Tb3+ իոնները հակադիրքային արատների առկայության ցուցանիշ են և հնարավորություն են տալիս քանակապես գնահատել դրանց կոնցենտրացիան»,- ասաց գիտական խմբի ղեկավար, ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի Սցինտիլյացիոն նյութերի լաբորատորիայի վարիչ, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Աշոտ Պետրոսյանը:

Tb3+ իոնների հետ կապված արդյունքները ստացվել են Սանկտ Պետերբուրգի Իոֆֆեի անվան ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի հետ հայ-ռուսական համատեղ «Հեռանկարային լազերային և սցինտիլյացիոն նյութերի սինթեզումը և միկրոալիքային ու օպտիկական սպեկտրասկոպիայի մեթոդներով դրանց հետազոտումը» նախագծի շրջանակներում (2021-2022)։