Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений

Исследована люминесценция монокристаллов магний алюминиевой шпинели различного состава при возбуждении рентгеновским излучением. Показано, что определяющую роль в процессах переноса носителей зарядов и люминесценции играют структурные дефекты, связанные с катионным разупорядочиванием, (т.н. дефекты...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Вопросы атомной науки и техники
Дата:	2002
Автори:	Казаринов, Ю.Г., Грицына, В.Т., Кобяков, В.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2002
Теми:	Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80084
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений / Ю.Г. Казаринов, В.Т. Грицына, В.А. Кобяков // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 54-57. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859861276547612672
author	Казаринов, Ю.Г. Грицына, В.Т. Кобяков, В.А.
author_facet	Казаринов, Ю.Г. Грицына, В.Т. Кобяков, В.А.
citation_txt	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений / Ю.Г. Казаринов, В.Т. Грицына, В.А. Кобяков // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 54-57. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Вопросы атомной науки и техники
description	Исследована люминесценция монокристаллов магний алюминиевой шпинели различного состава при возбуждении рентгеновским излучением. Показано, что определяющую роль в процессах переноса носителей зарядов и люминесценции играют структурные дефекты, связанные с катионным разупорядочиванием, (т.н. дефекты антиструктуры), концентрация которых достигает 5·1021 см⁻³. Благодаря влиянию температуры на интенсивность и временные характеристики люминесценции, при подборе соответствующего режима возможно использование этого материала в качестве окон для вывода оптического излучения из камер УТС. Досліджено люмінесценцію монокристалів магній алюмінієвої шпінелі різного складу при збудженні рентгенівським опроміненням. Показано, що визначну роль у процесах переносу носіїв заряду відіграють структурні дефекти, що пов’язані з катіонним невпорядкуванням (так звані дефекти антіструктури), концентрація яких може дорівнювати 5·1021 см⁻³. При застосуванні відповідного температурного режиму можливо використання його для оптичних вікон в пристроях керованого термоядерного синтезу. The x-ray stimulated luminescence of magnesium aluminate spinel of different composition was investigated. It was shown, that luminescence properties and charge transfer in crystals are attributed to the centers on antisite defects. Due to high concentration (up to 5·1021 cm⁻³) of this type defects they determine kinetic not only luminescence on antisite defects but on impurities also. Because of strong temperature dependence of luminescence intensities and temporal characteristics it is possible to use this material as optical windows in CTNR devices under chosen temperature condition.
first_indexed	2025-12-07T15:45:41Z
format	Article
fulltext	УДК 535.37 ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ ШПИНЕ- ЛИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Ю.Г.Казаринов, В.Т.Грицына, В.А.Кобяков Харьковский национальный университет им.В.Н.Каразина, г.Харьков, Украина, К.Е Сикафус Лос-Аламосская национальная лаборатория, Лос-Аламос, НМ, США Досліджено люмінесценцію монокристалів магній алюмінієвої шпінелі різного складу при збудженні рентгенівським опроміненням. Показано, що визначну роль у процесах переносу носіїв заряду відіграють структурні дефекти, що пов’язані з катіонним невпорядкуванням (так звані дефекти антіструктури), концентрація яких може дорівнювати 5·1021 см-3. При застосуванні відповідного температурного режиму можливо використання його для оптичних вікон в пристроях керованого термоядерного синтезу. Исследована люминесценция монокристаллов магний алюминиевой шпинели различного состава при возбуждении рентгеновским излучением. Показано, что определяющую роль в процессах переноса носителей зарядов и люминесценции играют структурные дефекты, связанные с катионным разупорядочиванием, (т.н. дефекты антиструктуры), концентрация которых достигает 5·1021 см-3. Благодаря влиянию температуры на интенсивность и временные характеристики люминесценции, при подборе соответствующего режима возможно использование этого материала в качестве окон для вывода оптического излучения из камер УТС. The x-ray stimulated luminescence of magnesium aluminate spinel of different composition was investigated. It was shown, that luminescence properties and charge transfer in crystals are attributed to the centers on antisite defects. Due to high concen- tration (up to 5·1021 cm-3) of this type defects they determine kinetic not only luminescence on antisite defects but on impurities also. Because of strong temperature dependence of luminescence intensities and temporal characteristics it is possible to use this material as optical windows in CTNR devices under chosen temperature condition. 1. ВВЕДЕНИЕ Для диагностики плазмы в реакторах УТС возни- кает необходимость вывода из камеры оптического излучения в широком спектральном диапазоне. Это требует применения для окон материалов высокой прозрачности, обладающих высокой стойкостью к облучению нейтронами, ионами и электромагнит- ным излучением по отношению как к оптическим, так и механическим свойствам. Перспективным ма- териалом для оптических окон является магний алюминиевая шпинель (MgAl2O4) благодаря таким свойствам как высокая прозрачность от ИК до УФ диапазона, а также малое разбухание, сохранение упругих свойств и твёрдости при экстремальных до- зах нейтронного и ионного облучений [1]. Однако облучение вакуумным УФ- или рентге- новским излучением приводит к появлению соб- ственной люминесценции и даже небольшие дозы вызывают возрастание оптического поглощения в видимой и УФ-области [2], что будет приводить к искажению полезного диагностического сигнала. В настоящей работе исследована люминесценция номинально чистых монокристаллов магний алю- миниевой шпинели различного состава при воздей- ствии рентгеновского облучения. Рассмотрены ме- ханизмы люминесценции и возможные методы управления люминесцентными характеристиками для обеспечения минимального влияния материала на проходящее оптическое излучение. 2. СТРУКТУРА ШПИНЕЛИ Магний алюминиевая шпинель – сложный оксид, имеющий кубическую решётку с Fd3m симметрией и содержащий 32 атома кислорода в элементарной ячейке которые образуют плотную упаковку. В нор- мальной шпинельной структуре катионы занимают 16 из 32 октапустот и 8 из 64 тетрапустот в элемен- тарной ячейке. Естественная шпинель (MgAl2O4) яв- ляется нормальной, в которой ионы Mg2+ занимают тетрапозиции, а ионы Al3+ – октапозиции. Синтети- ческие кристаллы шпинели частично обращены, то есть часть катионов Mg2+ занимают октапустоты и столько же катионов Al3+ - тетрапустоты. Если вве- сти параметр обращённости i то химическая форму- ла такой шпинели может быть записана в следую- щем виде: ( ) [ ]1 2 4 VIIV i i i iMg Al Mg Al O− − В результате образуются заряженные пары де- фектов антиструктуры (ДАС), которые способны за- хватывать дырки и электроны: ( ) ( )003 2 3 2 oct tet tet octAl Mg Al Mg + −+ + + +   + → +    Для большей части искусственно выращенных кристаллов параметр обращённости составляет 0.15…0.27. [3] В кристаллах с избытком Al2O3 доля тетрапози- ций, занятых ионами Al3+, увеличивается, что приво- дит к уменьшению параметра решётки с 8.084 Å для n=1 до 7.9783 Å для n=3.1. При этом для зарядовой компенсации образуются октаэдрические вакансии ________________________________________________________________ 53 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.53-57. [4]. Так для кристаллов MgO·3.1Al2O3 ионы Al3+ за- нимают 65.3% тетрапозиций, ионы Mg2+ занимают только 4.1% октапустот, 20.4% которых остаются вакантными, [5] и общую формулу для такой струк- туры с учётом обращённости можно записать в та- ком виде: ( ) [ ]1 2 / 3 / 3 4 VIIV x i x i x i x iMg Al Al Mg O− − + − − W , где ( ) ( )1 31x n n= − + . 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Для исследований были использованы монокри- сталлы магний алюминиевой шпинели MgO·1.0Al2O3 и MgO·2.5Al2O3, выращенные мето- дом Вернейля. Из були вырезались образцы разме- рами 12×10×0.7 мм и оптически полировались с двух сторон. Рентгено-флюресцентный анализ пока- зал следующий состав примесей: 76 ppm Fe, <8 ppm Mn, <8 ppm Cr для стехиометрических кристаллов и менее 5 ppm для этих примесей в нестехиометриче- ских кристаллах. Рентгенолюминесценция (РЛ) возбуждалась из- лучением острофокусной трубки БСМ-1 с медным анодом при напряжении 45 кВ и токе анода 300 мкА. Образцы располагались под углом 45º к источнику излучения и входному окну зеркального конденсора. Излучение образцов анализировалось двойным светосильным монохроматором МДР-1 и регистрировалось фотоумножителем ФЭУ-106 в спектральном диапазоне 6.2…1.55 эВ (200… 800 нм). Разрешение монохроматора 1.6 нм в диапа- зоне 200…500 нм и 3.2 нм в диапазоне 400…800 нм. Полученные спектры были нормированы на спек- тральную характеристику фотоумножителя. Для синхронизации начала измерения зависимостей ин- тенсивности от времени с моментом начала и пре- кращения облучения при разгорании и затухании рентгеновская трубка снабжена затвором с электро- магнитным управлением. Постоянная времени цепи регистрации около 1 с ограничивает возможность измерения быстрых процессов в начале и после пре- кращения облучения. Температура образцов в диапазоне от комнатной до 600ºС поддерживается системой автоматического регулирования с погреш- ностью менее 0.1ºC. Нагрев латунной печки малой массы, на которой располагается образец, произво- дится излучением нихромового нагревателя мощно- стью 60 Вт. Контроль температуры производится хромель-алюмелевой термопарой, расположенной вблизи образца. Градиент температуры на образце толщиной 0.7 мм составляет менее 0.5ºC при темпе- ратуре до 200ºC и менее 5ºC при температуре до 600ºC. 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 4.1 спектры рентгенолюминесценции При облучении шпинели рентгеновским или ва- куумным УФ излучением, не зависимо от состава, кристаллы излучают свет в УФ, зелёной и красной областях спектра. Полоса люминесценции 2.38…2.40 эВ связана с переходами в ионе Mn2+ tet [6], а серия узких линий с энергией около 1.8 эВ приписывается переходам в ионе Cr3+ oct [7]. Наиболее интенсивная полоса в спек- трах в области 4.9 эВ связывается с люминесценци- ей при туннельной рекомбинации локализованных электронно-дырочных пар на дефектах антиструкту- ры [2]. 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 0 20 40 60 80 100 120 Cr (1.80 eV) Mn (2.38 eV) Mn (2.40 eV) 4.90 eV x20 n=1.0 n=2.5 И нт ен си вн ос ть , п р. е д. Длина волны, нм Рис. 1. Спектр рентгенолюминесценции монокри- сталлов шпинели MgO nAl2O3 различного состава При детальном анализе УФ полосы РЛ (рис. 2) видно, что она состоит из двух составляющих (re- comb. 1 и recomb. 2), а в нестехиометрических кри- сталлах дополнительный максимум 3.6 эВ (re- comb. 3) имеет большую относительную интенсив- ность. Существование двух максимумов с близкими энергиями переходов связано с наличиемдвух неэк- вивалентных положений для иона алюминия в тет- раэдрической позиции вблизи иона магния в октаэд- рической координации. 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 recomb. 3 recomb. 1 recomb. 2 Н ор ми ро ва нн ая и нт ен си вн ос ть , п р. е д. Энергия фотонов, эВ MgO•1.0Al 2 O 3 MgO•2.5Al2O3 Рис. 2.УФ люминесценция кристаллов шпинели раз- личного состава и разложение на составляющие В идеальной решетке нормальной шпинели на минимальном расстоянии 11 / 8a от каждого атома алюминия расположено 6 атомов магния. Так как положения 4 и 2 ионов магния эквивалентны, то от- ношение интенсивностей в УФ полосе составляет 2:1. Увеличение интенсивности полосы 3.6 эВ в кри- 54 сталлах с n>1, вероятно, связано с влиянием заряд- компенсирующих октаэдрических вакансий (для n=2.5 около 18% октапозиций вакантны). Из-за уменьшения количества октаэдрического магния в нестехиометрической шпинели интенсивность лю- минесценции в УФ- области снижается. 4.2 Кинетика люминесценции После прекращения облучения для всех линий наблюдается длительное послесвечение. Для стехио- метрических кристаллов, благодаря значительной интенсивности, УФ полосу можно наблюдать несколько часов (рис. 3). -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,0 0,5 1, 0 1,5 2,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Н ор м ир ов ан на я ин те нс ив но ст ь, п р. е д. Время, мин. MgO•1.0Al2O3 УФ Mn Cr MgO•2.5Al2O3 УФ Mn Cr Рис. 3. Затухание люминесценции монокристаллов шпинели после возбуждения рентгеновским излучением. На вставке начальный участок кривых затухания При рентгеновском облучении шпинели проис- ходит ионизация и перезарядка ДАС: 02 2 03 3 oct oct tet tet Mg h Mg Al e Al −+ + + ++ +    + →          + →     (4) Значительная энергия рентгеновских фотонов приводит к образованию таких пар не только на ми- нимальном расстоянии, но и пространственно раз- делённых, а для туннельной рекомбинации пары [Mg2+ oct]0 – [Al3+ tet]0 необходимо, чтобы эти центры находились на минимальном расстоянии. В против- ном случае имеются две заряженные пары ([Mg2+ oct]- - [Al3+ tet]0)- и ([Mg2+ oct]0 – [Al3+ tet]+)+ ,каждая из которых притягивает к себе недостающий компо- нент не скомпенсированным зарядом. При этом для формирования пары ([Mg2+ oct]0 – [Al3+ tet]0)0 электроны будут перемещаться, перезахватываясь центрами [Al3+ tet]+. В свою очередь, дырки, захваченные цен- трами [Mg2+ oct]-,будут перемещаться, перезахваты- ваясь центрами [Mg2+ oct]- . В процессе рекомбинации количество нейтральных пар ([Mg2+ oct]- - [Al3+ tet]+) увеличивается, а среднее расстояние между парами [Al3+ tet]+- [Al3+ tet]+ и [Mg2+ oct]—[Mg2+ oct]- падает. Когда среднее расстояние между элементами пар стано- вится больше расстояния экранировки поля центра, процесс переноса зарядов прекращается, и далее процесс затухания определяется только характери- стиками пары ([Mg2+ oct]0 – [Al3+ tet]0)0, и дальнейшее затухание люминесценции происходит по гиперболе первой степени, характерной для туннельной реком- бинации [8]. Поскольку при степенной зависимости интенсивности скорость затухания падает, то в каче- стве параметра, характеризующего время затуха- ния, использовано τ0.5 – время уменьшения интен- сивности в 2 раза относительно исходной интенсив- ности. При комнатной температуре τ0.5=16…20 с для всех линий. В нестехиометрических кристаллах из-за увели- чения количества Al в тетраэдрической координа- ции среднее расстояние между парами [Al3+ tet]+- [Al3+ tet]+ падает в 1,45 раза для n=3.1. Этот фактор, а также низкая концентрация ДАС приводит к более быстрому затуханию УФ люминесценции и более раннему переходу кинетики к гиперболе первой сте- пени. 1E-3 0,01 0,1 1 10 100 0,1 1 Н ор м ир ов ан на я ин те нс ив но ст ь, п р. е д. Время, мин. MgO•1.0Al2O3 5.4 eV 4.77 eV MgO•2.5Al2O3 5.27 eV 4.75 eV Рис. 4.Затухание люминесценции на структурных дефектах кристаллов MgO·nAl2O3 после возбужде- ния рентгеновским излучением в течение 1 ч Описанный механизм переноса зарядов в шпине- ли показан на рис. 5 в виде схемы электронных переходов в кристаллах шпинели при облучении рентгеновским излучением. Здесь N- − концентрация свободных электронов в зоне проводимости, а n1 – захваченных центрами [Al3+ tet], N+ − концентрация свободных дырок в ва- лентной зоне, n2, n3 − концентрации локализованных дырок на центре [Mg2+ oct], и примесных ионах соот- ветственно. Так как время жизни возбуждённых со- стояний для примесных ионов малы по сравнению с другими характерными временами в системе, то они приняты равными нулю, и при составлении системы уравнений эти уровни отождествлены с уровнями основных состояний. Вертикальными стрелками на схеме показаны процессы с участием фотонов, а на- клонными − безизлучательные процессы. Символа- ми возле стрелок обозначены вероятности соответ- ствующих процессов: 0 iE kT i iw w e−= – вероятность термического освобождения носителей, Ei− энергия активации, σi – сечение захвата носителя, α – число 55 актов ионизации основного вещества в единицу вре- мени, β – вероятность рекомбинации свободных но- сителей. Для упрощения на схеме показана только одна пара центров [Mg2+ oct]0 – [Al3+ tet]0 и только один тип примесных центров люминесценции. Рис. 5. Схема электронных переходов, в кристаллах шпинели при рентгеновском облучении Соответствующая этой схеме система кинетиче- ских уравнений имеет вид ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 4 3 2 2 2 2 2 1 0 1 2 1 1 1 1 1 3 1 3 2 0 1 2 2 2 2 2 2 5 3 3 2 3 3 2 2 3 5 3 3 2 3 1 4 3 3 3 2 2 dN w n N N n N n dt dN w N n n N dt dn w n n N n w n N n n dt dn w n n w N n n N dt n n w n n dn n n n N n w n n dt α ν σ ν σ α ν σ ν σ ν ν σ ν σ ν σ ν ν σ ν σ σ ν − − − − − + + + + − − − + + + −  = + − − − −    = + − − −   = − + − − − −   = − − − + − − − + − = − − + − −        (5) где νI полная концентрация центров данного типа. В этой системе слагаемое w0n1n2 описывает коли- чество актов рекомбинации, приводящих к УФ излу- чению, а (σ3n1+σ5N-)n3 к излучению примесных ионов. Из рис. 5 видно, что при температуре, недоста- точной для эффективного освобождения электронов из ловушек [Al3+ tet] и дырок из [Mg2+ oct] (w1 и w2 малы), основной канал примесного свечения связан с переносом носителей заряда по этим ловушкам. При захвате носителя ловушкой, соседствующей с примесным ионом, ион примеси может его перехва- тить и либо перейти в ионизированное состояние либо в результате рекомбинации излучить фотон. Такой механизм переноса зарядов приводит к тому, что интенсивности УФ и примесных линий изменя- ются симбатно на протяжении длительного времени (см. рис. 6). Различие в поведении кривых затухания примесей связано различными позициями ионов в решётке шпинели. Так ионы марганца преимуще- ственно располагаются в тетраэдрических позициях, а хром – в октаэдрических. 1E-3 0,01 0,1 1 10 0,1 1 Н ор м ир ов ан на я ин те нс ив но ст ь, п р. е д. Время, мин. MgO∙1.0Al2O3 Mn (2.38 эВ) Cr (1.80 эВ) MgO∙2.5Al2O3 Mn (2.40 эВ) Cr (1.80 эВ) Рис. 6. Затухание люминесценции примесных ионов в кристаллах MgO·nAl2O3 после возбуждения рент- геновским излучением в течение 1 ч 4.3 Температурная зависимость Результаты исследования зависимостей интен- сивности рентгенолюминесценции от температуры на фиксированных длинах волн показаны на рис. 7 и 8. Эти зависимости потемпературам положения мак- симумов совпадают с результатами термолюминес- центных исследований для кристаллов шпинели, об- лученных рентгеновским [9], УФ [10], и γ-излу-че- нием[11]. 275 300 325 350 375 400 425 450 475 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 MgO•1.0Al2O3 5.4 эВ 4.77 эВ MgO•2.5Al 2 O 3 5.27 эВ 4.75 эВ Н ор м ир ов ан на я ин те нс ив но ст ь, п р. е д. Температура, К Рис. 7. Зависимость интенсивности рентгено- люминесценции на структурных дефектах кри- сталлов шпинели от температуры Недостаток информации о методике проведения эксперимента не позволяет объяснить монотонные зависимости интенсивностей рентгенолюминесцен- ции, приведенных в [11]. Для анализа температурных зависимостей систе- ма уравнений (5) решалась численно при ступенча- том увеличении температуры. Интенсивности лю- минесценции фиксировались после достижения ста- ционарного состояния. Для учёта ускорения процес- са переноса зарядов по ДАС при повышении темпе- ратуры сечения захвата носителей с уровней ДАС (σ3, σ4 и σ5) являются её функциями. Значения энер- гий термоактивации переходов из анализа экспери- ментальных кривых для различных кристаллов (см. 56 рис.7, 8) получены с помощью формулы Мотта для температурного тушения: max 01 E kT I I a e− = + (7) и приведены в табл.1. Таблица 1 переход n=1 n=2.5 n1→N- 0.92 эВ 1.0 эВ n2→n3 Mn2+ 1.02 эВ 0.8 эВ n2→n3 Cr3+ 0.57 эВ 0.71 эВ N+→n2 (recomb. 1) 0.63 эВ 0.38 эВ N+→n2 (recomb. 2) 0.77 эВ 0.39 эВ При использовании этих значений для энергий активации, данных о степени обращённости [3] и ко- личестве примесей для νi путём вариации парамет- ров σi и w0 были получены зависимости интенсивно- стей от температуры, совпадающие по положению максимумов и общему виду кривых с эксперимен- том. Поскольку в модель был внесён ряд существен- ных упрощений, воспроизвести точную форму пи- ков не удалось. 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 MgO•1.0Al 2 O 3 Mn (2.38 эВ) Cr (1.80 эВ) MgO•2.5Al2O3 Mn (2.40 эВ) Cr (1.80 эВ) Н ор м ир ов ан на я ин те нс ив но ст ь, п р. е д. Температура, К Рис. 8. Зависимость интенсивности рентгено- люминесценции примесных ионов в кристаллах шпи- нели от температуры 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Сравнение кинетических характеристик люми- несценции на структурных дефектах кристаллов с различным составом указывает на обусловленность этого вида люминесценции дефектами антиструкту- ры. Временная корреляция кинетик на ДАС и при- месных ионах при комнатных температурах свиде- тельствует о том, что основное накопление зарядов и их перенос происходят именно на ДАС. В несте- хиометрических кристаллах из-за относительно низ- кой концентрации ДАС наблюдается более слабая люминесценция, а меньшая температурная стабиль- ность люминесценции на ионах примесей позволяет применять для полного температурного тушения люминесценции температуру на 200ºС ниже, чем для стехиометрических кристаллов, когда собствен- ное тепловое излучение кристаллов влияет на иссле- дуемый сигнал значительно меньше. Эта работа выполнена при поддержке Фонда Гражданских Исследований и Развития США для независимых государств бывшего СССР (CRDF) грант №UE2-2226. ЛИТЕРАТУРА 1.F.A.Garner, G.W.Hollenberg, F.D.Hoobs, J.L.Ryan, Z.Li, C.A.Black, R.C.Bradt. Dimension stability, optical and elastic properties of MgAl2O4 spinel irradiated in FFTF to very high exposures //J. Nucl. Mater. 1994, v. 212-215, p.1087-1090. 2.V.T.Gritsyna, I.V.Afanasyev-Charkin, V.A. Kobya- kov, K.E.Sickafus. Structure and electronic states of de- fects in spinel of different compositions MgO·- nAl2O3:Me //J. Am. Ceram. Soc., 1999, v.82, No12, pp.3365-73. 3.K.E.Sickafus, J.M.Wills, N.W.Grimes. Structure of spinel //J.Am. Ceram. Soc, 1999, v.82, No12, pp.3279- 92. 4.R.Dupree, M.H.Lewis, M.E.Smith. A study of vacan- cy distribution in non-stoichiometric spinels by magic- angle spinning NMR //Phil. Mag. A, 1986, v.53, No. 2, L17-L20. 5.R.Basso, S.Carbonin, A.Della Guista. Cation and va- cancy distribution in synthetic defect spinel //Zeitschrift für Kristallographie, 1991, v.194, p.111-119. 6.В.Т.Грицына, Н.А.Дамбург, В.А.Кобяков, Н.А.Миронова, В.Н.Скворцова. Оптические свой- ства марганца в магний алюминиевой шпине- ли //Изв. АН Латв. ССР, сер. физ. и хим. наук, 1983, №5, стр.26-31. 7.D.LWood, G.F.Imbusch, R.M.Macfarlane, P.Kisliuk, D.M.Larkin. Optical spectrum of Cr3+ ions in spinels //J. Chem. Phys., 1968, v.48, N.11, pp.5255- 5263. 8.A.K.Jonscher and Anne de Polignac. The time depen- dence of luminescence in solids //J. Phys. C: Solid State Phys, 1984, v.17, pp.6493-6519. 9.V.T.Gritsyna, I.V.Afanasyev-Charkin, V.A.Ko- byakov, T.I.Voitsenya, K.E.Sickafus. Charge carrier re- arrangement in spinel crystals irradiated at low tempera- tures //Nucl. Instr.and Meth., 2000, B 166-167, pp.244- 249. 10.T.Kim, C.Whang, T.Sakurai. Thermoluminescence of magnesium aluminum spinel //Rad. Effects and De- fects in Solids, 2001, v.156, pp.317-323. 11.A.Lornicz, M.Puma, F.J.James, J.H.Crawford. Jr, Thermally stimulated processes involving defects in γ- and x-irradiated spinel (MgAl2O4) //J. Appl. Phys., 1982, v.53, N.2, pp.927-932. 57
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80084
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1562-6016
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T15:45:41Z
publishDate	2002
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format	dspace
spelling	Казаринов, Ю.Г. Грицына, В.Т. Кобяков, В.А. 2015-04-11T16:54:13Z 2015-04-11T16:54:13Z 2002 Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений / Ю.Г. Казаринов, В.Т. Грицына, В.А. Кобяков // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 54-57. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80084 535.37 Исследована люминесценция монокристаллов магний алюминиевой шпинели различного состава при возбуждении рентгеновским излучением. Показано, что определяющую роль в процессах переноса носителей зарядов и люминесценции играют структурные дефекты, связанные с катионным разупорядочиванием, (т.н. дефекты антиструктуры), концентрация которых достигает 5·1021 см⁻³. Благодаря влиянию температуры на интенсивность и временные характеристики люминесценции, при подборе соответствующего режима возможно использование этого материала в качестве окон для вывода оптического излучения из камер УТС. Досліджено люмінесценцію монокристалів магній алюмінієвої шпінелі різного складу при збудженні рентгенівським опроміненням. Показано, що визначну роль у процесах переносу носіїв заряду відіграють структурні дефекти, що пов’язані з катіонним невпорядкуванням (так звані дефекти антіструктури), концентрація яких може дорівнювати 5·1021 см⁻³. При застосуванні відповідного температурного режиму можливо використання його для оптичних вікон в пристроях керованого термоядерного синтезу. The x-ray stimulated luminescence of magnesium aluminate spinel of different composition was investigated. It was shown, that luminescence properties and charge transfer in crystals are attributed to the centers on antisite defects. Due to high concentration (up to 5·1021 cm⁻³) of this type defects they determine kinetic not only luminescence on antisite defects but on impurities also. Because of strong temperature dependence of luminescence intensities and temporal characteristics it is possible to use this material as optical windows in CTNR devices under chosen temperature condition. Эта работа выполнена при поддержке Фонда Гражданских Исследований и Развития США для независимых государств бывшего СССР (CRDF) грант №UE2-2226. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений Article published earlier
spellingShingle	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений Казаринов, Ю.Г. Грицына, В.Т. Кобяков, В.А. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
title	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
title_full	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
title_fullStr	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
title_full_unstemmed	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
title_short	Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
title_sort	люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений
topic	Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
topic_facet	Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80084
work_keys_str_mv	AT kazarinovûg lûminescentnyesvoistvamonokristallovšpineliprivozdeistviiioniziruûŝihizlučenii AT gricynavt lûminescentnyesvoistvamonokristallovšpineliprivozdeistviiioniziruûŝihizlučenii AT kobâkovva lûminescentnyesvoistvamonokristallovšpineliprivozdeistviiioniziruûŝihizlučenii

Люминесцентные свойства монокристаллов шпинели при воздействии ионизирующих излучений

Репозитарії

Схожі ресурси