ОРТОВАНАДАТЫ КАКМетоды получения. Сферы ЛАЗЕРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ. Структура. Свойства. применения. Выполнила Колобкова Е. М. , МН-15
СТРУКТУРА На примере ванадата иттрия (либо лантана) Структурный тип циркона; Тетрагональная сингония; КЧ(Y 3+ либо Ln ) = 8; КЧ(V 5+) = 4;
СВОЙСТВА ВАНАДАТОВ Ванадаты – соли ванадиевой кислоты HVO 3. Существуют ванадаты щелочных (Na, K), переходных (Fe, Rh) и другие. Лазерные: Gd. VO 4 YVO 4 смешенные Gd 1–х. Yх. VO 4, Sc 1–х. Yх. VO 4 Nd. VO 4 Активная примесь легирования – Nd 3+ в пределах 0, 1 – 3, 0% Возможно Tm, Ho, Er
Иттрий ортованадат Твердость по Моосу: 4 -5 Анизотропен Плотность: 4, 22; 4, 59 г/см³ Параметры ячейки: a = 0, 7119 нм, c = 0, 6290 нм Тетрагональная сингония Теплопроводность: 5 Вт/(м·K) Показатель преломления: 1, 86 и 1, 88 Длина волны: 1064. 3 нм и 1342. 0 нм Температура плавления: 1825 °C Положительный одноосный кристалл
Оптически одноосный лазерный кристалл с большим двулучепреломлением и высокой поляризацией излучения
ГАДОЛИНИЙ ВАНАДАТ Параметры решетки: a = b = 7 , 21; c = 6, 35 Плотность: 5, 47 г/см 3 Теплопроводность : 11, 7 и 9, 6 Вт/(м × °К) Длина волны: 1062. 9 нм и 1340 нм Температура плавления: 1780 °C Тетрагональная сингония
ВЫРАЩИВАНИЕ Основные методы выращивания ванадатов редкоземельных элементов, а именно: метод Чохральского; метод EFG (edge-defined film fed growth — метод выращивания кристаллов с ограничением края и подпиткой расплава); метод выращивания кристаллов из раствора в расплаве, метод зонной плавки.
ДЛЯ YVO 4 И GDVO 4 – МЕТОД ЧОХРАЛЬСКОГО. YVO 4 Тигель атмосфера Вытягивание Вращение Распределение легирующей примеси в кристалле Gd. VO 4 иридий Слабоокислительная 0, 8 – 1, 3 мм/ч 15 -22 оборотов в минуту 50% 95%
ПРИМЕНЕНИЕ Маркировка металлов, пластиков и др.
DPSS ЛАЗЕРЫ (DIODE PUMPED SOLID STATE LASER)
МЕДИЦИНА Лазерная установка бактерицидного действия «Ливадия» Кристалл Nd: YVO 4 – YVO 4 , вырезанный вдоль оси а для Ϭ-поляризации излучения на переходе 4 F 3/2 – 4 I 11/2.
ДИАГРАММА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ