Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Новые кристаллы стронцийсодержащих галогенидов: поиск, выращивание и исследование их структуры и функциональных свойств

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Новые кристаллы стронцийсодержащих галогенидов: поиск, выращивание и исследование их структуры и функциональных свойств"

На правах рукописи

{ОЛ

с'

ГОЛОПГУМОВА Алнна Александровна

НОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ СТРОНЦИЙСОДЕРЖАЩИХ ГАЛОГЕНИДОВ: ПОИСК, ВЫРАЩИВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

СВОЙСТВ

25.00.05 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

-7 0КТ

Новосибирск - 2015

005562945

005562945

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте геологии и минералогии имени B.C. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук (ИГМ СО

Официальные оппоненты:

Васильева Инга Григорьевна, доктор химических наук, главный научный сотрудник Института неорганической химии им. A.B. Николаева СО РАН, г. Новосибирск.

Филатов Станислав Константинович, доктор геолого-

минералогических наук, профессор, зав. кафедрой

кристаллографии Санкт-Петербургского государственного университета, г. Санкт-Петербург.

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт кристаллографии им. A.B. Шубникова РАН (г.

Москва)

Защита состоится «28» октября 2015 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.067.02, созданного на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института геологии и минералогии имени B.C. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, в конференц-зале. Адрес: 630090, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга 3 Факс: (383) 333-27-92, e-mail: gaskova@igm.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан «7» сентября 2015 г.

Ученый секретарь

РАН).

Научный руководитель: доктор технических наук

Исаенко Людмила Ивановна

диссертационного совета д.г.-м.н.

О.Л. Гаськова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: В качестве рабочих тел множества современных высокотехнологичных приборов используются кристаллы, обладающие определенными функциональными свойствами. С ростом потребностей растут и требования к ним. Поэтому существует постоянная необходимость поиска новых, более эффективных кристаллических материалов. Природные объекты подсказывают путь поиска устойчивых соединений, обладающих характеристиками, требуемыми для определенных применений. Минералы группы галогенидов обладают такими свойствами, как высокая твердость, прочность и т.д. Их устойчивость возрастает в ряду от иодидов к фторидам, что отражается в возрастающем количестве существующих минералов. При этом известно только несколько минералов, представленных бинарными соединениями иода, брома. Исследования искусственно выращенных кристаллов таких соединений позволяют объяснить их низкую распространенность: как правило, для них характерна гигроскопичность, что приводит к образованию более сложных соединений, содержащих оксидную группу в своем составе. Получение синтетических кристаллов и изучение их особенностей способствует пониманию процессов образования и превращений кристаллического вещества в природе. Получение новых кристаллов и их исследование важно и для развития фундаментальных научных представлений о различных физических свойствах твердых тел, типах структурного беспорядка, фазовых переходов различной физической природы, а также путей управления характеристиками на базе установленных закономерностей влияния состава и структуры кристаллов на их свойства. На основании проведенного анализа литературных данных по свойствам минералов и искусственно выращенных кристаллов галогенидов и стронцийсодержащих соединений в качестве объектов исследования были выбраны кристаллы Бг-содержаших иодидов, бромидов и фторидов, которые могут быть востребованными перспективными функциональными материалами:

- кристаллы иодидов 5г12:Еи2*, 8г12:Кс13+, 8г12:Рг3+, 8г12

- кристаллы двойного бромида в системе 8гВг2 - РЬВг2;

- кристаллы фторида ЗгМ^ф

Цель работы н задачи; Целью работы является поиск и получение новых кристаллов стронцийсодержащих галогенидов, установление влияния их структурных особенностей на функциональные свойства. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1) на основании анализа особенностей кристаллической структуры и свойств известных минералов и искусственно выращенных

кристаллов галогенидов и стронцийсодержащих соединений определить потенциальные функциональные кристаллические материалы;

2) разработать оптимальную методику синтеза и вырастить кристаллы 8г12:Еи2+, 8г12:Ш3+, 8г12:Рг3+, 8г12:Рг3'/№\ 8гхРЬуВг2(х+у), БгМ^ оптического качества;

3) исследовать кристаллические структуры и с применением комплекса методов для отдельных кристаллов установить наличие фазовых переходов, изучить особенности процессов легирования ионами РЗЭ;

4) определить основные спектроскопические свойства и оценить перспективность использования исследуемых кристаллов стронцийсодержащих галогенидов в качестве сцинтилляционных (8г12:РЗЭ, 5гхРЬуВг2(Х+У)) и нелинейно-оптических (БгМ^д) материалов.

Научная новизна и практическая значимость работы: Разработаны методики получения и впервые выращены кристаллы двойных (5гТ2:Ш3+, 8г12:Рг3+, 8г12:Рг37№+) и тройных (8гРЬ3Вг8, ЗгМ^) стронцийсодержащих галогенидов. Показано, что введение в матрицу 8г12 ионов РЗЭ3 позволяет сократить время затухания до 20-60 не относительно Еи2+ (1200 не), что позволит расширить области применения данного кристалла. Впервые синтезировано соединение состава БгРЬзВгв, выращен кристалл, определена структура, установлен диапазон прозрачности и ширина запрещенной зоны. Впервые для кристаллов 8гМцР4 экспериментально установлено наличие фазового перехода, его температура, определены структуры низкотемпературной и высокотемпературной фаз, диапазон прозрачности, оценены коэффициенты нелинейности для обеих фаз. Показано, что в случае реализации периодической структуры кристаллы 8гМ^4 могут использоваться в качестве нелинейно-оптического материала для преобразования когерентного излучения в ВУФ-УФ диапазоне.

Фактический материал и методы исследования: В основу работы положены результаты 29 экспериментов по синтезу и выращиванию кристаллов 8г12:Еи2+, 8г12:К<13+, 8гТ2:Рг3+, 8г12:Рг3+ЛЧа+, 8гхРЬуВг2(Х+у), 8гМ§Р4, проведенных автором совместно с коллегами из лаборатории роста кристаллов ИГМ СО РАН в период с 2009 по 2015 гг., а также результаты исследований структуры и свойств полученных кристаллов. Структуру исследовали методами рентгенофазового анализа порошков и рентгеноструктурного анализа монокристаллов. Основные свойства выращенных кристаллов изучали методами адсорбционной/люминесцентной спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, газовой хромато-масс-спектрометрии, оптической микроскопии, поляризационно-оптическими методами. Все

работы были выполнены на аппаратурной и приборной базе ИГМ СО РАН, ИНХ СО РАН, ИФ СО РАН, Уральского федерального университета, а также Гамбургской лаборатории синхротронного излучения (Германия).

Защищаемые положения:

Вариации состава по допанту SrI2:P33 позволяют управлять спектроскопическими характеристиками кристалла: легирование матрицы Srl2 ионами РЗЭ3+ приводит к значительному сокращению времени затухания относительно SrI2:P332+, при этом неизовалентное замещение Sr2+ РЗЭ3+ более эффективно при наличии содопанта - иона щелочного металла (Na+), выступающего в качестве компенсатора заряда.

В системе SrBr2-PbBr2 выращен кристалл состава SrPb3Br8 со структурой типа Pnma. Выращенный кристалл характеризуется высокой плотностью (6.242 г/см3), широким диапазоном прозрачности и шириной запрещенной зоны 3.20 эВ.

Кристаллы SrMgF4 претерпевают несобственный сегнетоэластический фазовый переход второго рода со сменой симметрии Р2]—> Стс2,. Установлена связь типа кристаллической структуры фаз с шириной запрещенной зоны и коэффициентом нелинейности.

Апробация работы н публикации: По материалам диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе 8 статей, 2 из которых в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Основные результаты докладывались и обсуждались на научных конференциях, включая 7 семинар СО РАН-УрО РАН «Термодинамика и материаловедение», Новосибирск, 2010 г.; XLIX МНСК «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, Россия, 2011 г.; 50-я юбилейная МНСК «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, Россия, 2012 г.; Конференция стран СНГ по росту кристаллов, Харьков, Украина, 2012 г.; Asia-Pacific Academy of Materials topical seminar, Novosibirsk, Russia, 2012; 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy, Warsaw, Poland, 2013; П Всероссийская научная конференция «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов», Новосибирск, Россия, 2013 г.; Международный симпозиум «Физика кристаллов 2013», Москва, Россия, 2013 г.; Шестая международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов», Москва, Россия, 2015 г.; Школа-конференция молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы», Новосибирск, Россия, 2015 г.

Личный вклад автора: Основу диссертации составляют исследования, проведенные в период с 2009 по 2015 гт. Лично автору

принадлежит критический анализ литературы и обоснованный выбор объектов исследования, а также вклад в разработку методик синтеза и очистки исходных реагентов, выполнение экспериментов по выращиванию кристаллов SrI2:Eu2+, SrI2:Nd3+, SrI2:Pr3+, SrI2:Pr3+/Na+, SrxPbyBr2(x+y), SrMgF4 и исследование их кристаллической структуры и свойств. Ряд инструментальных исследований и теоретических расчетов, трактовка результатов проведены совместно с В.М. Пашковым, С.И. Лобановым, Д.Ю. Наумовым, Ю.В. Шубиным, А.П. Елисеевым, И.Н. Огородниковым, C.B. Мельниковой, А. А. Томиленко.

Благодарности: Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - д.т.н. Исаенко Л.И. за руководство, помощь при выполнении работы, советы и бесконечное терпение, Пашкову В.М., Лобанову С.И., Елисееву А.П., Наумову Д.Ю., Шубину Ю.В., Огородникову И.Н., Мельниковой C.B., Томиленко А.А. за оказанную помощь в проведении исследований и ценные консультации, а также Борисову C.B., Сереткину Ю.В. заданные рекомендации.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, трех глав, основных результатов и выводов и списка литературы из 91 наименования. Общий объем диссертации составляет 117 страниц, включая 14 таблиц и 69 рисунков.

Глава 1 посвящена анализу литературных данных по существующим минералам и искусственно выращенным кристаллам галогенидов и стронцийсодержащих соединений, в результате которого был сделан выбор объектов исследования. Кристаллы галогенидов представляют интерес как функциональные материалы для различного рода применений, поскольку обладают такими характеристиками как прозрачность в широкой области спектра и высокая устойчивость к оптическим повреждениям. Кристаллы галогенидов относятся к ионным кристаллам, поэтому, как правило, характеризуются высокой устойчивостью к повреждениям, твердостью и высокими температурами плавления. Им также присущи значительная ширина запрещенной зоны и широкий диапазон прозрачности (Хенней, 1971). Очень часто для получения материалов с нужными свойствами в структуру кристаллов вводят ионы РЗЭ. С этой точки зрения содержащие стронций кристаллы галогенидов могут быть особенно перспективными ввиду близости ионных радиусов стронция и многих РЗЭ, которые используют в качестве легирующих примесей. Значение ионного радиуса Sr2+ в кристаллах галогенидов в зависимости от координационного числа меняется от 1.18 (K4=VI) до 1.44 (ХП) Â (Shannon, 1976). Для Се3+, Рг3+ и Еи2+ эта величина составляет 1.01 (VI) - 1.34 (ХП) Â, 0.99 (VI) - 1.179 (IX) Â и 1.17 (VI) -1.35 (X) Â, соответственно. Поэтому, как правило, РЗЭ входят в

структуры соединений на основе стронция, занимая его позицию. Это характерно не только для искусственно выращиваемых кристаллов, но и для минералов (карбоцернаит: (Иа, Са, РЗЭ, Бг, Ва)С03). Число существующих минералов увеличивается для каждого класса от иодидов к фторидам, что отражает их возрастающую устойчивость. Кристаллы бинарных иодидов, бромидов и хлоридов обычно имеют координационную структуру. Яркий пример — минералы с координационной структурой кубической сингонии: галит (ЫаС1) и сильвин (КС1) с симметрией РшЗш, маршит (Си1) - Б 43т, бромаргирит (А§Вг) - Бт 3 т. В природе не найдено минералов бескислородных соединений галогенидов, содержащих стронций. При этом искусственно выращенные кристаллы являются эффективными функциональными материалами. Так, одно из применений кристаллов галогенидов - это создание сцинтилляторов для регистрации ионизирующего излучения. Анализ литературных данных показал, что среди существующих сцинтилляционных кристаллов на данный момент самым перспективным является 5г12:Еи2', поскольку обладает наилучшими сцинтилляционными характеристиками (Таблица 1). Искусственно выращиваемые кристаллы Бг-содержащих галогенидов имеют высокую степень гигроскопичности и при контакте с влагой атмосферы образуют кристаллогидраты. Высокие функциональные показатели оправдывают получение данных материалов, однако для предотвращения разрушения кристаллов должно быть обеспечено отсутствие их контакта с влагой атмосферы. С этой целью на кристаллы наносят специальное покрытие или помещают в герметичные контейнеры с выходным окном. Большая величина времени затухания ограничивает применение кристаллов 5г12:Еи2+. Оптимизировать этот показатель может замена Еи2+ на ион РЗЭ3+. Наименьшие времена затухания в матрицах галогенидов свойственны иону Рг3+ (Таблица 2), поэтому именно он рассматривался в качестве перспективного легирующего иона, с помощью которого возможно добиться сокращения времени затухания. Поскольку получение иодида празеодима является весьма непростой задачей, на начальных этапах работы в матрицу 8г12 вводили ион И(13+ в виде иодида. Иодид неодима намного менее гигроскопичен по сравнению с иодидами других РЗЭ, процесс его синтеза менее трудоемкий, получаемое вещество имеет достаточно высокое качество. Неодим не используется в качестве легирующей примеси в кристаллах галогенидов, так как для него люминесценция тушится за счет безызлучательных переходов на многочисленные ^уровни в его электронной структуре (Коржик и др., 2001). Вследствие сильной гигроскопичности синтез иодидов и выращивание кристаллов является

отдельной проблемой, поэтому в работе с этим материалом было необходимо разработать методику синтеза и роста кристаллов, а также выбрать активатор - ион РЗЭ3+, который обеспечит оптимизацию времени затухания при сохранении прочих характеристик. При введении неизовалентной легирующей примеси нарушается электронейтральность соединения. В плотной структуре Бг1г компенсация избыточного заряда может осуществляться за счет образования вакансий, что отрицательно влияет на функциональные свойства кристалла. Во избежание этого используют содопант, который выступает в качестве компенсатора заряда и позволяет исключить образование некоторых дефектов, а также обеспечивает более высокий коэффициент вхождения неизовалентной примеси в структуру. Однако, его присутствие не всегда обязательно: в кристаллах 8гА1Р5:Рг3+ ион РЗЭ3+ входит в четыре позиции Бг2\ при этом достигается внутренняя компенсация неизовалентного замещения и наблюдается интенсивная люминесценция (ЯосЬ^ е1 а1, 2002). Для оценки влияния содопанта при легировании иодида стронция РЗЭ3+ одной из задач стало выращивание кристаллов 8г12:Рг3+ и 8г12:Рг3+Л<Га+ и исследование их люминесцентных свойств.

Ввиду гигроскопичности иодидов целесообразным представляется рассмотрение кристаллов бромидов. Поиск эффективного сцинтилляционного материала для регистрации гамма-излучения должен осуществляться в направлении увеличения плотности структуры. В природе существуют минералы, представленные соединениями семейства МРЬ2Х5 (М=Т1, К, Х=С1, Вг). К ним относятся чалаколлоит (КРЬ2(С1,Вг)5) и гефестосит (Т1РЬ2(С1,Вг)5) (Мко1о е1 а1, 2009). Искусственно выращиваемыми аналогами являются кристаллы КРЬ2Вг5 (КРВ) и Ш>РЬ2Вг5 (ИРВ). Плотность КРВ и ИРВ составляет 5.62 и 5.83 г/см3, соответственно. Исследования составов из области твердых растворов КхШ)1_хРЬ2Вг5 показали, что при низком содержании Шэ кристаллы имеют моноклинную структуру (Р21/с), что не благоприятно для сцинтилляционных кристаллов. При повышении содержания ЯЬ структура изменяется на тетрагональную с симметрией шшш, но при этом коэффициент вхождения РЗЭ резко понижается (Гваепко е1 а1, 2009). Одним из требований к эффективному сцинтилляционному кристаллу является возможность введения в структуру редкоземельных ионов. Для этого структура КРВ и ИРВ должна быть оптимизирована. Так как в структурах кристаллов гапогенидов 8г замещается ионами РЗЭ, в качестве одного из объектов исследования было выбрано соединение 8гхРЬуВг2(х+у). Система 8гВг2 - РЬВг2 совершенно не исследована, поэтому была поставлена задача получить тройные соединения — стронцийсодержащие аналоги КРВ/КРВ, определить их структуру и исследовать свойства.

Фториды являются самыми устойчивыми из галогенидов, и количество минералов этого класса самое большое. Структуры кристаллов фторидов могут быть координационными типа рутила (селлаит - MgF2) до каркасных типа перовскита (нейборит - NaMgF6) (Годовиков, 1983). Зачастую кристаллическая структура фторидов представляет собой линейные или изогнутые цепочки анионных полиэдров высоко заряженных катионов, разделенных низко заряженными катионами, находящимися в порах полиэдрической упаковки. Структура пор, как правило, имеет низкую симметрию и содержит пустые узлы анионной упаковки. Такое строение кристаллов допускает смещения атомов в другие стабильные конфигурации в зависимости от температуры и давления. Наличие фазовых переходов обычно считают отрицательным фактором, поскольку оно затрудняет выращивание фаз заданного строения. С другой стороны, фазовые переходы из центросимметричных в нецентросимметричные фазы позволяют получать новое свойство: периодические структуры, характеризующиеся высокими нелинейными характеристиками. При поиске перспективных нелинейно-оптических кристаллов целесообразно рассматривать именно кристаллы фторидов, поскольку они обладают такими свойствами, как стабильность, высокая устойчивость к оптическим повреждениям, большая ширина запрещенной зоны и прозрачность в широкой области спектра. Поэтому они перспективны для преобразования излучения в ВУФ-УФ области спектра, что на сегодняшний день актуально в связи с отсутствием эффективного материала для данного диапазона. Кристаллы, прозрачные в коротковолновой области, как правило, имеют низкие нелинейные коэффициенты. Повышение эффективности преобразования можно достичь путем изготовления периодических микроструктур (Lim et al, 1989). Для осуществления этого эффекта кристаллы должны быть сегнетоэлектриками. В настоящее время кристаллы BaMgF4 являются фактически единственным сегнетоэлектрическим материалом, на котором получают периодическую структуру для преобразования излучения в коротковолновом диапазоне. Кристаллы BaMgF4 относятся к семейству A2+MgF4 (А= Ва, Sr, Ca и др). Эти кристаллы получают только искусственным путем. По мере уменьшения радиуса катиона А от Ва к Ca изменяется стабильность соедтаения. Это наблюдается при исследовании кристаллов смешанного состава BaxSr].xMgF4: по мере увеличения количества стронция в структуре длины связей A-F сокращаются, вследствие чего координационные полиэдры катионов искажаются, структура становится менее стабильной (Kübel et al, 1997). Ион кальция меньше иона стронция, и его введение в состав приводит к образованию

соединения переменного состава Ba2BaxCai.xMg4Fi4 с более сложной структурой (Kübel et al, 2011). Выбор оптимального состава позволит получить нецентросимметричный нелинейный кристалл, прозрачный в коротковолновой области. В качестве объекта изучения для данной работы были выбраны кристаллы SrMgF4. Теоретические расчеты показали, что они с большой вероятностью могут являться сегнетоэлектриками (Abrahams, 2002). На данный момент основные задачи в исследовании этого материала заключаются в изучении их кристаллической структуры, спектроскопических свойств, а также исследовании на предмет наличия фазовых переходов и сегнетоэлектрической природы.

Оптимальным методом выращивания кристаллов галогенидов является метод Стокбаргера-Бриджмена. Все три группы соединений имеют особенности, осложняющие выращивание качественных кристаллов. Так, иодиды и бромиды чрезвычайно гигроскопичны. В этой связи главным преимуществом метода Стокбаргера-Бриджмена является возможность выращивать кристаллы без контакта с атмосферой. Летучесть фтора приводит к необходимости создания специальных условий (введение фтор-агента) при выращивании кристаллов SrMgF4, позволяющих сохранять стехиометрию. Данный метод дает возможность ограничить потери летучего компонента благодаря закрытой системе и возможности создания равновесной газовой атмосферы над расплавом. Кристаллы иодидов и бромидов характеризуются наличием плоскости спайности, поэтому для выращивания объемных кристаллов необходимо подбирать режим охлаждения во избежание растрескивания кристаллов. Эти особенности учитывались при проведении экспериментов по выращиванию исследуемых кристаллов.

В Главе 2 описаны процессы синтеза и выращивания кристаллов SrI2:Nd3+, SrI2:Pr3+, SrI2:Pr3+/Na+, SrxPbyBr2(x+y), SrMgF4, а также методики и условия исследования свойств полученных кристаллов. Их структуру и основные свойства исследовали методами, которые также широко применяют при изучении минералов. Иодиды и бромиды получены путем растворения соответствующих солей в кислотах Ш и HB г и упаривания растворов. Все полученные вещества подвергались сушке и очистке нагреванием в динамическом вакууме. SrMgF4 синтезировали из фторидов марки ОСЧ, предварительно прокаленных в динамическом вакууме. Полученные вещества в стехиометрических соотношениях подвергали неоднократной направленной кристаллизации. При синтезе многокомпонентных соединений (SrI2:Pr3+/Na+, SrxPbyBr2(x+y)) для достижения однородного распределения элементов дополнительно применялось плавление во вращающемся контейнере. Кристаллы

выращивались методом Стокбаргера-Бриджмена (вертикальный вариант). Для кристаллов БгМ^4 была разработана методика постростового отжига с целью повышения оптического качества выращенных кристаллов. Структуру полученных кристаллов исследовали методами рентгенофазового анализа порошков (РФА) и рентгеноструктурного анализа монокристаллов (РСА) при различных условиях. Для оценки перспективности практического использования выращенных кристаллов исследовали их спектроскопические характеристики и функциональные свойства. При этом использовали методы

адсорбционной/люминесцентной спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, газовой хромато-масс-спектрометрии, оптической микроскопии, специальные оптические методы исследования фазовых переходов (поляризационно-оптические исследования с измерением угла поворота оптической индикатрисы) и др.

В Главе 3 описаны результаты проведенных исследований, сделаны выводы о возможности практического применения полученных кристаллов стронцнйсодержащих галогенидов. Для всех объектов исследования в общей сложности было проведено 29 экспериментов по выращиванию кристаллов, в результате которых были установлены оптимальные условия роста, позволяющие получать кристаллы оптического качества размером от 010x20 мм (8г12:Рг3+) до 01.5x15 см (ЗгМ^). Образцы для исследований изготавливались из кристаллов, выращенных при оптимальных условиях.

3.1. Результаты исследований кристаллов 8гЬ:РЗЭ. Кристаллы 8г12:РЗЭ имеют ромбическую структуру (пространственная группа РЬса). Координационное число для ионов стронция равно 7. В рамках работы было установлено, что в структуре кристалла 5г12:Еи2* катионы европия замещают катионы стронция, отклоняясь от их позиции на 0.14 А. Из-за сильной гигроскопичности на воздухе поверхность кристаллов деградировала с образованием поликристаллического порошка, вследствие чего на рентгенограмме монокристалла присутствуют дебаевские круги (Рисунок 1). Рентгено структурный анализ показал, что после 24 часов на воздухе при Т=150К порошок представляет собой смесь кристаллогидратов 8г12х2Н20, 8г12*6Н20. Присутствие в смеси сразу двух кристаллогидратов объясняется послойной деградацией поверхности с течением времени, вследствие чего в нижней части слоя образовавшегося порошка сохраняется дигидрат, в то время как в его верхней части продолжается поглощение влаги до образования гексагидрата. Для кристаллов 8г12:Еи2+ впервые были получены спектры пропускания (Рисунок 2). Поглощение в области 0.35-0.42 мкм связано с внутрицентровыми —» <1 переходами в Еи2+; значение длинноволнового

края пропускания превышает 20 микрон. Вследствие поглощения воды во время съемки пропускание падает в области спектра до 1 мкм. Чтобы оценить перспективность полученных кристаллов как сцинтилляторов, необходимо было изучить их люминесцентные свойства. С целью определения влияния продуктов взаимодействия с атмосферой на спектры фотолюминесценции 8г12:Еи2+ было произведено несколько измерений через некоторые промежутки времени в идентичных условиях. Было установлено, что с течением времени пребывания кристалла при Т=90К даже в безмасляном вакууме не хуже 10"4 мм рт ст в спектрах фотолюминесценции растет полоса в районе 2.2 эВ (Рисунок 3), обусловленная появлением продуктов взаимодействия кристаллов с водой с образованием кристаллогидратов (СЬегеру а1, 2009). Достаточная интенсивность люминесцентных линий дает основание полагать, что световыход полученных легированных кристаллов достаточно высок. В результате оценки времени затухания фотолюминесценции было установлено, что при возбуждении гамма-излучением его величина составляет 1.2 микросекунды при 298К.

С целью уменьшения времени затухания изучались процессы введения в матрицу 8г12 трехвалентных ионов РЗЭ. Кристаллы 5г!2:М3+ рассматривались в качестве модели, позволяющей определить, в каком валентном состоянии ионы РЗЭ3+ встраиваются в структуру БгЬ, требуется ли вводить дополнительный ион - компенсатор заряда. На Рисунке 4 представлены спектры фотолюминесценции кристаллов полученные при длине возбуждающей волны 330 нм при температуре 300 К. Кристалл прозрачен от 400 нм. В диапазоне длин волн от 400 до 1060 нм присутствуют небольшие полосы, обусловленные возбужденным состоянием Кс13+ при >.=330 нм. Наблюдаемая широкая полоса фотолюминесценции в области 1060-1080 нм соответствует переходу электронов в ионе неодима на более низкий уровень (4Р3/2 -41ца). указывая на его трехвалентное состояние. Для кристаллов 8г12:М<13+ было измерено время затухания при возбуждении гамма-излучением (Сй-137). Его значение зависит от температуры и меняется от 20 не (при 8 К) до 60 не (при 293 К) (Рисунок 5). Это существенно ниже аналогичного показателя для кристаллов 8г12:Еи2+ (1200 не при 298 К). Таким образом, на модели 8г12:К<13+ было показано, что легирование матрицы иодида стронция РЗЭ3+ позволяет сократить время затухания. Поэтому следующим этапом работы было получение кристаллов 8г12:Рг3+, 8г12:Рг3+/Ыа+ и исследование их свойств. Для выращенных кристаллов получали спектры фотолюминесценции при длине возбуждающей волны 365 нм, Т=300 К. Чтобы оценить коэффициент вхождения в матрицу 8г12 легирующих ионов, для 8г12:Рг3+ и 8г12:Рг3+/Ка+ вырезали по два образца:

из цилиндрической и конической части кристаллических слитков. На Рисунке б показаны спектры для SrI2:Pr3+ без компенсатора заряда. Для сравнения приведен спектр кристалла чистого иодида стронция. На них присутствует интенсивный пик на 435 нм, характерный для матрицы Srl2. Помимо этого заметны небольшие пики (около 490, 540, 600, 625, 650 нм), указывающие на присутствие в структуре ионов Pr3+ (Wybourne, 1965). «Гало» на спектрах в области 500-700 нм объясняется деградацией вещества на воздухе во время подготовки образцов и съемки вследствие сильной гигроскопичности Srl2. На Рисунке 7 представлены спектры фотолюминесценции для SrI2:Pr3+/Na+. В данном случае представлен весь набор пиков, характерных для ионов Рг3+ (около 490, 540, 600, 625, 650, 690, 710 нм). Они присутствуют на спектрах образцов, взятых из различных участков слитка. Отличие в интенсивности люминесценции для них может объясняться высоким коэффициентом вхождения иона РЗЭ в структуру, а также гравитационным влиянием при выращивании кристаллов вертикальным методом Стокбаргера-Бриджмена. Вероятно, подобный эффект имеет место и для SrI2:Pr3+, однако это не отражено на спектрах по причине слабой интенсивности фотолюминесценции, которая обусловлена низким содержанием ионов Рг3+ в кристаллах без содопанта. Проведенные исследования показали, что интенсивность фотолюминесценции повышается при введении содопанта, и в случае SrI2:Pr3+/Na+ ионы Рг3+ входят в структуру в количестве, позволяющем исследовать сцинтилляционные свойства полученного материала.

В результате исследования процессов гидратации и их влияния на свойства SrI2:P33 были определены условия, при которых кристаллы могут быть охарактеризованы и использованы. Значительный коэффициент вхождения в матрицу Srl2 неизовалентных ионов РЗЭ был достигнут при введении содопанта Na+. Полученный кристалл может рассматриваться как эффективный сцинтилляционный материал с временем затухания от 20 до 60 не при 8К и 293К, соответственно.

3.2. Свойства кристаллов Sr,PbyBr7ív+y). В результате серии экспериментов в системе SrBr2 - PbBr2 были выращены кристаллы двойного бромида. Полученные кристаллические слитки характеризуются блочным строением, при этом различаются блоки двух типов: прозрачные бесцветные, преобладающие на всем протяжении слитков, и мутноватые блоки беловатого оттенка максимальным размером до 8 мм3, сосредоточенные в средней части. Фазовый состав определяли на порошках, приготовленных в сухом боксе из образцов, состоящих из блоков обоих типов. На Рисунке 8 представлены результаты РФА порошков. На рентгенограмме четко определяется фаза со структурой РЬВг2, но положение всех пиков сильно смещено в сторону меньших

углов, что указывает на увеличение параметров элементарной ячейки. Помимо этого на рентгенограмме присутствуют два слабых пика, отвечающих фазе, неидентифицированной вследствие ее низкого содержания. РСА проводили на образцах, изготовленных из прозрачных блоков. Результаты показали, что они представляют собой кристаллы БгРЬзВгз ромбической симметрии (Рпша). Ионы 8г2+ и РЬ занимают по одной неэквивалентной позиции в структуре, ионы Вг - две (Рисунок 9). КЧ катионов равны 9 (7+2), координационные полиэдры представляют собой одношапочные тетрагональные призмы. Аналогичное исследование проводилось для монокристалла РЬВг2, и полученные данные сравнивались между собой (Таблица 3). Позиции обоих катионов в структуре 5гРЬ3Вг8 отличаются от позиции иона РЬ2+ в структуре чистого бромида свинца: по сравнению с ней в структуре двойного бромида в!* И РЬ2+ смещены, вследствие чего решетка искажается. Для регистрации нового соединения результаты были направлены в 1С8БВ. На Рисунке 8 также представлена расчетная рентгенограмма 8гРЬзВг8, полученная из данных РСА. Все пики отвечают пикам основной фазы на рентгенограмме, полученной для порошка, то есть эта фаза отвечает 8гРЬзВг8, представлена прозрачными блоками и составляет основную часть выращенного кристаллического слитка. Поскольку соединение оценивалось в первую очередь как сцинтилляционный материал, важно отметить его высокую плотность - 6.242 г/см3. Кроме того, было показано, что ионы РЗЭ в данной структуре могут входить в позиции 8г2+ и РЬ2+: ионные радиусы равны 1.33А и 1.30А, соответственно, и близки к ионным радиусам Се3+, Рг3*, Еи2+ (1.20, 1.18 и 1.30 А). Для образцов из блоков обоих типов, были получены спектры пропускания и поглощения. Было установлено, что кристаллы прозрачны от ~360 нм, в более длинноволновой области спектра присутствуют полосы поглощения, обусловленные присутствием молекул Н20 и ОН-группы (ВетаШ, 2002). Полученные результаты позволяют предположить, что неидентифицированная фаза представлена кислородосодержащим соединением стронция. По спектру поглощения была оценена ширина запрещенной зоны: Ев = 3.20 эВ. Таким образом, полученный новый материал может рассматриваться в качестве потенциального сцинтиллятора для регистрации гамма-излучения.

3.3. Свойства кристаллов 8гМаР4. В результате рентгеноструктурного анализа монокристаллов 8гМ|»р4 было установлено наличие низкотемпературной (НТ) и высокотемпературной (ВТ) фаз. При комнатной температуре 8гМ^4 имеет моноклинную сингонию, пространственная группа Р2Ь а= 7.4736 А, Ь=16.8835 А, с=7.8010 А, Р = 105.0302°. Структура представлена ориентированными параллельно (100)

слоями, сложенными из цепочек неправильных октаэдров MgF6, имеющих общие вершины и вытянутых вдоль оси b (Рисунок 10: а, б). Атомы стронция располагаются между слоями. При этом для Mg, Sr и F количество независимых позиций составляет 6, 6 и 24, соответственно. Поэтому в структуре в зависимости от позиции атомов Mg присутствуют 6 типов октаэдров MgF6, развернутых относительно друг друга. В зависимости от своего положения атомы стронция окружены 7 (Sri, Sr2), 9 (Sr3, Sr5) или 10 (Sr4, Sr6) атомами фтора Изменения структуры были зафиксированы при нагревании кристалла до Т-450К. При этом изменились параметры и симметрия кристаллической решетки. Чтобы иметь уверенность в точности результатов, детальные измерения параметров высокотемпературной фазы проводились при более высокой температуре. При 523К кристалл SrMgF4 описывается ромбической симметрией Cmc2j с параметрами а=3.9369 Ä, b=14.4884 А, с=5.6379 А. По аналогии с низкотемпературной фазой структуру также можно охарактеризовать как слоистую, однако в данном случае цепочки неправильных октаэдров MgF6 вытянуты вдоль оси с и имеют общие вершины, образуя слои, ориентированные параллельно (010) (Рисунок 10: в, г). Следует отметить, что хотя при фазовом переходе имеет место повышение симметрии с моноклинной на ромбическую, при высокой температуре наблюдается лишь небольшое смещение атомов относительно друг друга, благодаря которому структура становится более симметричной. Ионы фтора занимают 4 неэквивалентные позиции, тогда как ионы магния и стронция имеют лишь по одной позиции. Поэтому в структуре этой фазы присутствуют октаэдры MgF^ только одного типа. КЧ атомов стронция - 9. Наблюдения под микроскопом показали, что в срезе (100) при комнатной температуре в поле зрения поляризационного микроскопа наблюдается очень мелкая, слабо различимая систематическая полосчатая двойниковая структура с компонентами, отличающимися положениями погасания на небольшой угол 2<р -- 1-1.5°. Правильная структура образуется после продолжительного отжига при температуре около 600К. В процессе нагревания малый угол разориентации 2ф постепенно уменьшается и двойники различимы лишь до температуры около 450К. Выше этой температуры погасание пластинки становится ровным. В двух других срезах во всём исследованном интервале температур погасание остаётся чётким, двойников нет. Для кристаллов SrMgF4 были проведены измерения температурных зависимостей двупреломления Дп1(Т), Дп2(Т) и АпЗ(Т). Результаты представлены на Рисунке 11. В процессе изменения температуры выявлено аномальное поведение этих оптических характеристик. Вблизи 480К на всех трёх зависимостях Ап^Т)

наблюдаются ярко выраженные аномалии двупреломления (Рисунок 11). Этот результат позволил уточнить температуру фазового перехода. В результате проведенных исследований было установлено, что кристаллы 5:1^4 при температуре около 480 К претерпевают несобственный сегнетоэластический фазовый переход второго рода. Структура низкотемпературной фазы описывается симметрией Р2Ь высокотемпературной - Стс2ь Для кристаллов SrMgF4 были получены спектры пропускания (Рисунок 12). Установлено, что диапазон прозрачности БгМ^^ составляет от 122 нм до 11.8 мкм. Согласно оценке из первых принципов на основе данных ренттеноструктурного анализа и электронной структуры были рассчитаны значения ширины запрещенной зоны (6.64 эВ для НТ и 6.74 эВ для ВТ) и коэффициенты нелинейности для каждой фазы (с122 =0.044 пм/В и <333 =-0.078 пм/В для НТ и ВТ фаз, соответственно). Коэффициент нелинейности для низкотемпературной фазы превышает величину соответствующего параметра для ближайшего аналога - кристалла Ва1^р4. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии кристаллы были исследованы на предмет наличия примесей. Установлено, что примеси в основном имеют углеводородный состав, их содержание очень низкое и не может оказывать влияние на свойства кристаллов. Таким образом, было показано, что кристаллы SrMgF4 при условии реализации периодической структуры могут рассматриваться в качестве перспективных материалов для преобразования излучения в ВУФ-УФ диапазоне. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные результаты и выводы:

- Проведен анализ литературных данных по существующим минералам и искусственным кристаллам галогенидов и стронцийсодержащих соединений, выбраны потенциально перспективные сцинтилляционные (8г12:РЗЭ, 5гхРЬуВг2(Х+у)) и нелинейно-оптические (8гМ§р4) материалы.

- Отработана методика синтеза исходных компонентов и выращивания кристаллов 8г12:Еи2+, 8г12:Ш3+, 8г12:Рг3+, 8г12:Рг3+ЛЧа+, 8гхРЬуВг2(х+у), 8гМёР4.

- Показано, что при получении кристаллов 8г12, легированных неизовалентными ионами РЗЭ3+, для увеличения коэффициента вхождения РЗЭ в кристаллы необходимо введение содопанта -компенсатора заряда. В этом качестве может выступать ион

- Установлено, что введение в матрицу 8г12 ионов РЗЭ3* позволяет сократить время затухания до 20-60 не (при 8К и 293К, соответственно) по сравнению с 8г12:Еи2+ (1200 не при 298К).

- В системе 8гВг2 - РЬВг2 образуется двойной бромид состава 5гРЬ3Вгя. Кристаллы описываются ромбической симметрией с пространственной

группой Pnma. Ионы Sr2+ h Pb2+ занимают по одной неэквивалентной позиции, Вг- - две. Позиции катионов в структуре SrPb3Br8 отличаются от позиции РЬ2+ в структуре РЬВг2.

- Кристаллы SrPb3Br8 прозрачны от =360 нм. Ширина запрещенной зоны Eg составляет 3.20 эВ.

- Методом Стокбаргера-Бриджмена выращены кристаллы SrMgF4, разработана методика постростового отжига, позволяющая повысить оптическое качество материала.

- Кристаллы SrMgF4 при температуре =480К претерпевают несобственный сегнетоэластический фазовый переход второго рода. Низкотемпературная фаза описывается симметрией Р2Ь высокотемпературная - Cmc2i.

- Диапазон прозрачности SrMgF4 составляет 0.122 — 11.8 мкм.

- На основе данных о симметрии кристалла и электронной структуре обеих фаз были оценены коэффициенты нелинейности. Для низкотемпературной фазы эта величина превосходит аналогичный показатель ближайшего аналога BaMgF4. Таким образом, кристаллы SrMgF4 при условии реализации периодической структуры являются перспективными материалами для преобразования излучения в ВУФ-УФ диапазоне.

Основные публикации по теме диссертации:

Статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК: C.B. Мельникова, Л.И. Исаенко, A.A. Голошумова, С.И. Лобанов, Исследование сегнетоэластического фазового перехода в пироэлектрике SrMgF4 // Физика Твердого Тела. - 2014. - Т. 56. - N° 4. - С. 727-730. В.А. Пустоваров, И.Н. Огородников, С. И. Омельков, Л И. Исаенко, А.П. Елисеев, A.A. Голошумова, С И. Лобанов, П.Г. Криницын // Электронные возбуждения и люминесценция монокристаллов SrMgF4 // Физика Твердого Тела. - 2014. - Т. 56. - N>3. - С. 448-458. В других изданиях:

Кашин Д.В., Пустоваров В.А., Выпринцев Д.И, Голошумова A.A., Исаенко Л.И. «Люминесцентная спектроскопия сцинтилляционных кристаллов Srl2, легированных нонами Еи(2+)» // МСНТ «ПРОБЛЕМЫ СПЕКТРОСКОПИИ И СПЕКТРОМЕТРИИ». - 2010. - Вып. 26. - С. 166 -175.

V.A. Pustovarov, I.N. Ogorodnikov, A.A. Goloshumova, L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev, A luminescence spectroscopy study of scintillation crystals Srl2 doped with Eu2+// Optical Materials. - 2012. -V. 34.- P. 926-930. I.N. Ogorodnikov, V.A. Pustovarov, A.A. Goloshumova, L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev, V.M. Pashkov, A luminescence spectroscopy study of SrI2:Nd3+ single crystals // Journal ofLuminescence. -2013. - V. 143. -P. 101-107.

I.N. Ogorodnikov, V.A. Pustovarov, S.I. Omelkov, L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev, A.A. Goloshumova, S.I. Lobanov, A far ultraviolet spectroscopic study of the reflectance, luminescence and electronic properties of SrMgF4 single crystals II Journal of Luminescence. — 2014. - V. 145. - P. 872-879. Alina A. Goloshumova, Ludmila I. Isaenko, Dmitrii Yu. Naumov, Sergey I. Lobanov, Alexander P. Yelisseyev. VUV Optical SrMgF4 Crystal: Synthesis, Crystal Growth and Phase Transition Investigation // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. - 2014. -V. 9. -P. 819 - 822. Alexander P. Yelisseyev, Xingxing Jiang, Ludmila I. Isaenko, Lei Kang, Lei Bai, Zhushuai Lin, Alina A. Goloshumova, Sergei I. Lobanov, Dmitry Y. Naumov. Structures and optical properties of two phases of SrMgF4 // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2015. -V. 17.- P. 500-508. Основные тезисы докладов и материалы конференций: Голошумова А.А., Выпринцев Д.И., Исаенко Л.И. Синтез исходных компонентов и выращивание кристаллов сцинтиллятора SrI2:Eu2+ // 7 семинар СО РАН-УрО РАН. Тезисы докладов. - ИНХ СО РАН, Новосибирск, 2010. - С. 141.

А.А. Голошумова. Выращивание новых сцинтилляционных кристаллов SrI2:Eu2+ и исследование их свойств // Материалы XLIX международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». Геология. - Новосибирский государственный университет, Новосибирск, 2011. - С. 28.

А.А. Голошумова. Выращивание новых сцинтилляционных кристаллов Srl2, легированных ионами РЗЭ, и исследование их свойств // Материалы 50-й юбилейной международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». Геология. - Novosibirsk State University, Новосибирск, 2012. - С. 50.

А.А. Goloshumova, V.V. Yemelyanov, I.I. Novoselov, L.I. Isaenko, A.P. Yelisseyev, D.Y. Naumov. The growth and characterization of scintillation crystals SrI2:Eu2+ // Asia-Pacific Academy of Materials topical seminar. Program and abstract book. - ИНХ CO РАН, Новосибирск, 2012. - P. 51. A.A. Голошумова, Л И. Исаенко, B.M. Пашков, С И. Лобанов, А.П. Елисеев. Рост и исследование сцинтилляционных кристаллов Srl2, SrAlF5, легированных редкоземельными элементами // Конференция стран СНГ по росту кристаллов. Тезисы докладов. - НТК «ИМК» НАНУ, Харьков, 2012.-С.32.

Рис. 1: Рентгенограмма кристалла 8г12:Еи2+, выдержанного Рис.2: Спектр пропускания 8г12:Еи2+, снятый в диапазонах 0.3-1 микрон (слева) и 2-20 микрон (справа),

на воздухе (дебаевские круги отвечают деградировавшей поверхности). Образец приготовлен в сухой камере.

Длина волны, микроны

Энергия фотонов, эВ

60000-, 50000-

Время затухания , не

т*300к Длима вою. волны 330 им

Шнршм тсли О 5

Рис. 3: Спектры фотолюминесценции при Т= 90 К при Ее);с=4,28 эВ сразу после установки образца (а), через б часов (Ь) и 25 часов ( с).

Рис. 4: Спектр фотолюминесценции 8г12:Ш3+, полученный при возбуждении с длиной волны 330 нм.

Рис. 5: Время затухания для кристаллов 8гЬ:Ш , измеренное при различных температу рах.

чистый Sri2 точка 1 точка 2

600 700

Длина волны,нм

Рис. 6: Спектры фотолюминесценции для кристаллов вг^Рт34, полученные при длине возбуждающей волны 365 нм, Т=300 К.

а

g 400000 -

0

Я 200000 -

1 X

X

100000 -

500 600 700

Длина волны, нм

Рис. 7: Спектры фотолюминесценции для кристаллов, полученные при длине возбуждающей волны 365 нм, Т=300 К.

юоо

900 800 .700

3

Ее

0 £

|б00

х 400

1

200 100 о

.ш

? '

i

5

л

J-v-'tii]WijH!lJI

-Jo

46 ÍS 29, градусы

шп sr

й йГ

"W

7ь 86 §§

ТЬ--Гб-й ё з5-

Рис. 8. Рентгенограмма тройного соединения вгРЬзВга (а, •), эталонная рентгенограмма РЬВгг (б), расчетная ренгенограмма .ЧгРЬзВгв (в). ♦ - неидентифицированная фаза. ▼ - материал кюветы.

ь

ь-

Рис.9. Кристаллическая структура ЗгРЬ3Вг8.

0.0! 8

т. к

Рис. 11. Зависимость двупреломления кристалла вгМ^ от температуры: (1) - Дпь (2) - Дп2, (3) - Дп3.

0005

0004

0.002

и

Рис 10. Кристаллическая структура моноклинная (а, б) и ромбическая (в, г) фазы

ч'.о

Длина волны, мкм

Рис. 12. Спектры пропускания для кристаллов вгМ^, полученные на пластинках различной толщины:

1.2 мм (1,3) и 0.5 мм (2).

И

Таблица 1. Основные свойства сцинтилляционных кристаллов галогенидов.

ЬаВг3:Се3+ ЬаС13:Се3+ Сз1:Ыа+ Сз1:ТГ ИаГТГ 8г12:Еи^+

Плотность (г/см3) 5,29 3,86 4,51 4,51 3,67 5,46

Световыход (фотон/Мэв) 60000-90000 49000 39000 52000 39000-75000 100000 - 120000

Энергетическое разрешение при 662 кэВ 2,6-3 % 3,5 % 7,5 % 10% 5,8-7 % 2-4 %

Пик свечения (нм) 358-385 330-352 420 550 415 435

Время затухания при нормальных условиях(нс) 25-35 25-35 630 1000 230 1200

Таблица 2. Кристаллографические и спектроскопические данные для кристаллов сложных фторидов, легированных ионами Рг

соединение КУР4 КгУБз 1лКУР5

структурный тип КгБтБз ЬЖУБз БЛЕ^у

сингония тригональная ромбическая моноклинная гексагональная

пространственная группа РЗ1 Рпат Р21/с Р6322

тип излучения 5с! - 5й-4{

Рг3+ М край, см -45.150 =44.850 «44.650 «44.750

время затухания при нормальных условиях, не 26.0 25.5 20.3 18.8

з+

Таблица 3. Кристаллографические данные и условия дифракционного эксперимента для монокристаллов БгРЬзВг« и РЬВг2.

Стехиометрическая формула БгРЬз Вг8 РЬВг2

Молекулярный вес 1356.84 367.01

Длина волны 0.71073 А 0.71073 А

Сингония Ромбическая Ромбическая

Пространственная группа Рпта Рпта

Параметры ячейки а = 8.0056(4) А Ь = 4.7359(2) А с = 9.5208(5) А а = 8.0256(4) А Ь = 4.7103(3) А с = 9.5398(5) А

Объём 360.97(3) АЗ 360.63(3) А3

Ъ 1 4

Плотность (расчетная) 6.242 г/см3 6.760 г/см3

Размер кристалла 0.19x0.14x0.12 мм3 0.18x0.10x0.08 мм3

Диапазон сбора данных по 0 от 3.32 до 28.26° ОТ 3.32 до 28.27°

Б-фактор по р2 1.177 1.187

Я-фактор [1>2 6 (I)] Я1 = 0.0298, = 0.0798 R1 = 0.0224, wR2 = 0.0576

11-фактор (все данные) Я1 =0.0310, \уЯ2 = 0.0804 R1 = 0.0227, wR2 = 0.0577

и

Голошумова A.A., Исаенко Л.И., Наумов Д.Ю., Лобанов С.И. Исследование структуры низкотемпературной и высокотемпературной фаз кристаллов SrMgF4 // П Всероссийская научная конференция «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов» (МИССФМ-2013). Сборник тезисов докладов. - ИК СО РАН, Новосибирск, 2013. - С. 262.

Alina A. Golosumova, Alexander P. Yelisseyev, Sergey I. Lobanov, Dmitry Y. Naumov, Svetlana V. Melnikova, Igor N. Ogorodnikov, Lyudmila I. Isaenko. SrMgF4 crystal as a new perspective nonlinear ferroelectric material // 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy. Scientific program and book of abstracts. - ICCGE, Warsaw, 2013. - P. 433-434. Голошумова A.A., Исаенко Л.И., Пашков B.M., Елисеев А.П, Огородников И.Н., Пустоваров В.А. Выращивание новых сцинтилляционных кристаллов Srl2, легированных двух- и трехвалентными редкоземельными ионами, и исследование их свойств // Международный симпозиум «Физика кристаллов 2013». Сборник тезисов. -МИСИС, Москва, 2013. - С. 41.

Голошумова A.A., Исаенко Л.И., Елисеев А.П., Наумов Д.Ю., Лобанов С.И. Кристаллы SrMgF4 как перспективный нелинейный материал для ВУФ диапазона // Шестая международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов». Сборник тезисов. - МИСИС, Москва, 2015. - С. 35. A.A. Голошумова, Л.И. Исаенко, А.Ю. Тарасова, А.П. Елисеев, Ю.В. Шубин, Д.Ю. Наумов, В.М. Пашков. Получение кристаллов тройного соединения в системе SrBr2~PbBr2 и исследование их свойств // Школа-конференция молодых учёных «Неорганические соединения и функциональные материалы». Сборник тезисов. - ИНХ СО РАН, Новосибирск, 2015. - С. 50.

Подписано к печати 27 августа 2015 г. Формат 60x84/16. Печать офсетная Печ. л. 1,0. Тираж 110. Зак. №203.

Издательство СО РАН 630090 Новосибирск, Морской пр., 2 Отпечатано в Издательстве СО РАН