Реєстраційний номер
0220U104673,
0119U102686
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Вплив домішкових іонів Si4+,Mg2+ на структуру та оптичні властивості прозорої кераміки Nd3+:YAG
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Ворона Ігор Олегович,
Дата реєстрації
24-12-2020
Організація виконавець
Інститут монокристалів НАН України
Опис етапу
Метою проекту було встановлення впливу домішки іонів Mg2+ та комплексної домішки Si4++Mg2+ на мікроструктуру та оптичні властивості кераміки YAG, синтезованої методом реакційного твердофазного спікання, визначення механізму входження іонів Mg2+ до структури YAG, та дослідження взаємного впливу іонів Si4+ та Mg2+ при використанні комплексної домішки. Визначено механізми інкорпорації іонів магнію до структури ітрій-алюмінієвого гранату та уточнено межі розчинності Mg2+ в прозорій кераміці Mg2+:YAG. Встановлено, що легування іонами магнію в концентрації 0-0,06 ваг.% призводить до лінійного зростання параметру кристалічної решітки YAG. Подальше підвищення концентрації супроводжується стрибкоподібним зменшенням параметру решітки внаслідок утворення вторинних фаз, збагачених магнієм. Встановлено, що межа розчинності іонів магнію в структурі гранату знаходиться в діапазоні концентрацій 0,06-0,10 ваг.% MgO. Теоретичні розрахунки та дані РФА свідчать, що іони Mg2+ інкорпоруються у структуру YAG шляхом заміщення катіонних позицій Al3+ з утворенням кисневих вакансій, що компенсують надлишковий заряд. Досліджено сумісний вплив домішкових іонів Si4+ та Mg2+ на структуру та властивості кераміки YAG, отриманої методом реакційного спікання. Встановлено, що домішка кремнію суттєво збільшує розчинність іонів Mg2+ у кераміці – щонайменше до 0,12 ат.% (без додаткових домішок розчинність дорівнює ≈0,07 ат.%). Визначено оптимальний склад комплексної домішки, що забезпечує отримання кераміки високої оптичної якості в умовах пригніченого росту зерен – 0,071 ат.% Si4++0,044 ат.% Mg2+. Використання комплексної домішки TEOS+MgO дозволяє збільшити робочий діапазон концентрацій, що розширює можливості керування дифузійними процесами при синтезі лазерної кераміки YAG.
Опис продукції
Автори роботи
Балабанов Антон Едуардович
Ворона Ігор Олегович
Кравченко Людмила Юріївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-12-24
