Search academic texts

Information × Registration Number 0825U002430, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 26-06-2025 popup.evolution o Title Thermo-optical and band-energy parameters of rubidium sulfate crystals under the influence of external factors. Author Ivan A. Pryshko, popup.head Vasyl Y. Stadnyk popup.opponent Andriy M. Kostruba popup.opponent Yuriy A. Nastishin popup.review Oleh M. Bordun popup.review Ivan M. Katerynchuk Description Дисертацiйна робота присвячена з’ясуванню експериментально та теоретично отриманих термооптичних i електронних параметрiв, а також аналiзу впливу на них одновісних механічних навантажень у широкому температурному діапазоні, що охоплює фазовий перехід кристалiв сульфату рубідiю. У роботі синтезовано кристал Rb2SО4, методом дифракції Х-променів на порошкових зразках досліджено їхню кристалічну структуру та з᾿ясовано, що вони мають просторову групу симетрії Pnma з наступними уточненими параметрами ґратки: a = 7,82079 (10) Å, b = 5,97778 (7) Å, та c = 10,44040 (13) Å. Проведено геометричну оптимізацію кристалічної ґратки та показано, що зонно-енергетичну структуру кристала характеризують забороненою зоною прямого типу зі слабкою дисперсією енергетичних рівнів, а розрахункове значення ширини забороненої зони становить Eg = 4,89 еВ. Проведено розрахунок спектрів діелектричної функції і показано, що вони володіють незначною анізотропією в низькоенергетичній ділянці спектра з незначним зростанням у бік більших енергій. Експериментально досліджено спектральні залежності показників заломлення nі  та двопроменезаломлення Δnі. Виявлено близькість показників заломлення nz  та ny у видимій ділянці спектру, а також їх перетин за довжини хвилі λ = 495 нм та кімнатної температури (nz = ny = 1,51705), що підтверджує теоретичні розрахунки. У роботі досліджено температурні зміни лінійного розширення кристалів Rb2SО4 та встановлено, що з підвищенням температури вони зростають. Проведено диференціальний термічний аналіз, отримано дериватограму та термогравітограму кристалу сульфату рубідію. За температури 923 К виявлено чітку аномалію, що відповідає положенню точки ФП, який має ендотермічний характер. В інтервалі температур 625–738 К виявлено втрату маси зразка, що зумовлено термічним розпадом іонів ОН3+, а також емісією молекул Н2 і О2. Встановлено, що показники заломлення nі кристалів Rb2SO4 майже лінійно зменшуються з підвищенням температури; отримано температурні залежності спонтанних змін показників заломлення (Т), характер поведінки яких є подібними до експериментально отриманої залежності спонтанної деформації (Т). На основі експериментально отриманих залежностей nі(Т) оцінено критичний індекс змін (Т) (β = 0,21), значення якого узгоджується з термодинамічною теорією Ландау для фазових переходів. У роботі виявлено, що зі зниженням температури Δnі кристалу Rb2SO4 в Y-напрямку зменшується так, що за температури Т = 85 К і довжини світлової хвилі λ = 500 нм величина ny = 0, що свідчить про існування оптичної ізотропної точки. При тому показники заломлення nz  і  nх є рівними між собою (nz = nх). Досліджено вплив одновісного стискання уздовж різних кристалофізичних осей на температурні та спектральні залежності ny (Т, λ) кристалу Rb2SO4 і виявлено їхню значну чутливість. Виявлено, що кристал володіє незначною нормальною дисперсією d(Δnx)/dλ ≤ 0; одновісні стискання σm не змінюють характер, а лише величину нахилу кривих Δnі(λ). Виявлено, що одновісні навантаження зміщують положення оптичної ізотропної точки як в короткохвильову (σz ) так і в довгохвильову ділянки спектру (σy). На основі залежностей ny (Т, λ, ) оцінено зміни комбінованих п’єзооптичних коефіцієнтів кристалів і виявлено, що вони володіють незначною дисперсійною залежністю, при цьому характер дисперсії відповідає дисперсії показників заломлення dnі/d < 0. Встановлено, що п’єзокоефіцієнти і в околі оптичної ізотропної точки за довжини світлової хвилі  = 495 нм є рівними між собою, що свідчить про підвищення симетрії тензора п’єзооптичних коефіцієнтів. Виміряно спектри дзеркального відбивання кристала Rb2SO4 в інфрачервоній ділянці спектра 20 – 1500 см-1 за кімнатної температури з використанням ІЧ-спектроскопії та синхротронного випромінювання. Отримана комплексна діелектрична функція ε(λ-1). Проведено теоретичні розрахунки на основі теорiї функцiоналу густини кристала Rb2SO4 в діапазоні енергій фононних збуджень. Знайдено положення максимумів діелектричної функції ε(λ-1), які добре узгоджуються з відповідними експериментальними. У роботі розраховано пружнооптичні коефіцієнти, швидкість поширення поздовжньої акустичної хвилі, і на їх основі оцінено акустооптичну ефективність кристала сульфату рубідію. Виявлено, що коефіцієнт акустооптичної якості за абсолютною величиною є співмірним з відповідними коефіцієнтами для відомих акустооптичних матеріалів. Запропоновано використовувати кристали сульфату рубідію для акустооптичної модуляції світла в ультрафіолетовому спектральному діапазоні. Registration Date 2025-06-20 popup.nrat_date 2025-06-20 Close