en
Назад
УДК: 546.641.161, 6-022.532
Оптическая фторидная нанокерамика
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Дукельский К.В., Миронов И.А., Демиденко В.А., Смирнов А.Н., Федоров П.П., Осико В.В., Басиев Т.Т., Орловский Ю.В. Оптическая фторидная нанокерамика // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 11. С. 50–60.
Dukelskiy K.V., Mironov I.A., Demidenko V.A., Smirnov A.N., Fedorov P.P., Osiko V.V., Basiev T.T., Orlovskiy Yu.V. Optical fluoride nanoceramic [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2008. V. 75. № 11. P. 50–60.
K. V. Dukel’skiĭ, I. A. Mironov, V. A. Demidenko, A. N. Smirnov, P. P. Fedorov, V. V. Osiko, T. T. Basiev, and Yu. V. Orlovskiĭ, "Optical fluoride nanoceramic," Journal of Optical Technology. 75 (11), 728-736 (2008). https://doi.org/10.1364/JOT.75.000728
В качестве модельного объекта исследованы образцы природной оптической керамики CaF2 Суранского месторождения (Южный Урал). Методами электронной и атомно-силовой микроскопии в этой керамике выявлена наноструктура. Подобраны условия получения прекурсоров и технологические параметры процесса получения прозрачной фторидной керамики с оптическими потерями на уровне 10~2-1(Н см-1 на длине волны около 1 мкм, что является необходимым условием создания материалов для элементов фотоники. Фторидная нанокерамика обладает улучшенными по сравнению с монокристаллами механическими свойствами. Керамика лишена спайности, имеет в 3-6 раз большую вязкость разрушения, а микротвердость увеличивается на 10-15%. Теплопроводности фторидной керамики и соответствующего монокристалла полностью совпадают. Спектроскопические характеристики фторидной нанокерамики незначительно отличаются от характеристик монокристаллов соответствующего состава.
Коды OCIS: 160.2750, 160.3380
Список источников:1. Lu J., Prabhu M., Song J., Li С., Xu J., Ueda K., Kaminskii A., Yagi H., Yanagitani T. Optical properties and highly efficient laser oscillation of Nd:YAG ceramics // Appl. Phys. B. 2000. V. 71. P. 469-474.
2. Kaminskii A., Akchuryn M., Al'shits V.I. New results on investigation of physical properties of monocrystalline laser ceramic on the base of Y3A15012 // Crystallography Reports. 2003. V. 48. № 3. P. 515-521.
3. Yanagitani Т., Yagi H., Ishikawa Т. II Japanese Patent 10-101333. 1998.
4. Волынец Ф.К Способы изготовления, структура и физико-химические свойства оптической керамики // ОМП. 1973. № 9. С. 48-60.
5. Выдрик Г.А., Соловьева Т.В., Харитонов Ф.В. Прозрачная керамика. М.: Энергия, 1980. 96 с.
6. Тонкая техническая керамика / Под. ред. Янагида X. Пер. с японского. М.: Металлургия, 1986.
7. Рыжиков Э.Н. Итоги и перспективы развития поликристаллических оптических материалов // Труды ГОИ. Л. 1985. С.21.
8. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. 360 с.
9. Гегузин Я.Е. Почему и как исчезает пустота. М.: Наука, 1976. 360 с.
10. Третьяков Ю.Д., Лепис X. Химия и технология твердофазных материалов. М.: МГУ, 1985.
11. Рейджнен П.Дж. Не стехиометрия и спекаемость ионных твердых тел // Проблемы нестехиометрии /Под ред. Рабенау А. М.: Металлургия, 1975. С. 239-261.
12. Mortier M., Monteville A., Patriarche G., Maze G., Auzel F. New progress in transparent rare earth doped glass ceramics // Opt. Mat. 2001. V. 16. P. 255-267.
13. Кузнецов С.В., Осико В.В., Ткаченко Е.А., Федоров П.П. Неорганические нанофториды и нанокомпозиты на их основе // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 12. С. 1193-1211.
14. Greskovich С., Chernoch J.P. Polycrystalline ceramic lasers // J. Appl. Phys. 1973. V. 44. № 10. P. 4599-4606.
15. Greskovich C., Chernoch J.P. Improved polycrystalline ceramic lasers//J. Appl. Phys. 1974. V. 45. № 10. P. 4495-4502.
16. Ikesue A. Fabrication and optical properties of highperformance Polycrystalline Nd: YAG ceramic lasers // Opt. Mat. 2002. V. 19. P. 183-187.
17. Fedk R., Hreniak D., Lojkowski W., Strek W., Matysia H., Grzanka E., Gierlotka S., Маu Р. Method of preparation and structural properties of transparent YAG nanoceramics // Opt. Mat. 2007. V.29. № 10. P. 1252-1257.
18. Huashan Z., Han H., Chinhui S., Hongbo Z. Effect of heat treatment on crystallization of Nd: YAG ceramics // Journal of Wuhan University of Technology. 2007. V. 22. № 2. P. 333-336.
19. Hatch S.E., Parson W.F., Weagley R.J. Hot-pressed polycrystalline CaF2:Dy2+laser//Appl. Phys. Lett. 1964. V. 5. №8. P. 153-154.
20. Carnall E., Hatch S.E., Parson W.F., Weagley R.J. Hot pressed polycrystalline laser Material // US Patent 3,453,215. 1969.
21. Trnovcova V., Hanic F., Smirnov A.N., Fedorov P.P., Sobolev B.P. Superionic Fluoride Ceramic // Proc. Int. Conf. Engineering Ceramics'92. Smolenice Castle. Oct. 19-22, 1992. M. Haviar. Ed. (Bratislava, 1993) P. 183-191.
22. Иванова О.А., Шахова Т.Н., Смирнов А.Н., Алаев В.Я. Структурная однородность поликристаллических твердых растворов Ba1-xRxF2 x// Оптический журнал. 1993. № 1. С. 15-18.
23. Ishizawa H. Preparation of transparent CaF2 sinteres bodies by a colloidal process and the application to luminescent materials // Proceedings of the 13th International Workshop on Sol-Gel Sciences Technology. Los Angeles. CA. 2005. P. 289-290.
24. Grass R.N., Stark W.J. Flame synthesis of calcium-, barium fluoride nanoparticles and sodium chloride // Chem. Commun. 2005. P. 1767-1769.
25. Настасиенко Е.В., Смолянский П.Л., Сомов M.M., Ларионов H.H. Первая находка необычного проявления селлаит-флюоритовой минерализации // Новые и малоизученные минералы и минеральные ассоциации Урала. Свердловск. 1986. С. 123-125.
26. Смолянский П.Л. Люминесцентные исследования минералов фтора Суранского месторождения при импульсном и стационарном режимах возбуждения // Записки ВМО 2003. №4. С. 96-112.
27. Крупенин М.Т., Меллер П., Дульски П. Редкоземельные и малые элементы во флюоритах и вмещающих доломитах (Нижний рифей, Южный Урал) // Геохимия. 1999. № 11. С. 1165-1177.
28. Акчурин М.Ш., Гайнутдинов Р.В., Смолянский П.Л., Федоров П.П. Аномально высокая вязкость разрушения оптического флюорита Суранского месторождения (Ю. Урал) // Докл. РАН. 2006. Т. 406. № 2. С. 180-182.
29. Кузнецов С.В., Яроцкая И.В., Федоров П.П., Воронов В.В., Лаврищев С.В., Басиев Т.Т., Осико В.В. Получение нанопорошков твердых растворов M1-xRxF2 x (M = Са, Sr, Ва; R = Се, Nd, Er, Yb) // Ж. неорг химии 2007. Т. 52. № 3. С. 364-369.
30. Попов П.А., Дукельский К.В., Миронов И.А., Смирнов А.Н., Смолянский П.А., Федоров П.П., Осико В.В., Басиев Т.Т. Теплопроводность оптической керамики из CaF2 // Доклады РАН. 2007. Т. 412. № 2. С. 185-187.
31. Sirota N.N., Popov P.A., Ivanov I.A. // Thermal conductivity of monocrystalline gallium garnet doped with rare-earth elements and chromium in the range 6-300 К // Cryst. Res. Technol. 1992. V. 27. № 4. P. 535-543.
32. Плотниченко В.Г., Сысоев В.К., Фирсов И.Г. Анализ калориметрических измерений коэффициентов поглощения высокопрозрачных твердотельных материалов//Журн. техн. физики. 1981. Т. 51. В. 9. С. 1903-1908.
33. Lan B.R., Evans A.G., Marshall D.B. Elastic/Plastic Indentation damage in ceramics: the median/radial cracks system // J. Amer. Ceram. Soc. 1980. V. 63. № 9-10. P. 574-581.
34. Палашов О.В., Хазанов Е.А., Мухин И.Б., Миронов И.А., Смирнов А.Н., Дукельский К.В., Федоров П.П., Осико В.В., Басиев Т.Т. Сравнение оптических характеристик монокристалла и оптической керамики CaF2//Квант. электрон. 2007. Т. 37. № 1. С. 27-28.