Проведено измерение спектров коэффициентов пропускания и показателей поглощения монодоменного и полидоменного образцов LaBGeO₅. Показано, что для более точного измерения вращения плоскости поляризации света ρ необходимо использовать спектры коэффициентов пропускания не только при параллельных и скрещенных поляризаторах, но и при других углах между ними. Полученные значения ρ для обоих образцов достаточно хорошо описываются одной дисперсией с помощью формулы Друде. Это согласуется с тем, что величина ρ не должна меняться при монодоменизации кристалла при данной симметрии (P31 в сегнетоэлектрической фазе и P3121 в параэлектрической). Показано, что генерация второй гармоники черенковского типа наблюдается только в полидоменном образце, при этом излучение второй гармоники не поляризовано. Доменная структура образцов наблюдалась методами растровой электронной микроскопии и силовой микроскопии пьезоотклика. Для полидоменного образца показано наличие лабиринтной доменной структуры, для монодоменного образца изменения контраста в пределах области сканирования не наблюдалось.
Проведено исследование структуры и оптических свойств кристаллов семейства лангасита (La1 – хNdх)3Ga5SiO14 с разным содержанием Nd. Выполнен расчет вращения плоскости поляризации света ρ для данных кристаллов из измеренных спектров пропускания в поляризованном свете. Показано, что при малой величине ρ (~3–5 град/мм) для получения лучших результатов нужно использовать спектры пропускания не при параллельных и скрещенных поляризаторах, как обычно принято, а при разных углах между ними, например ±45º. Проведено измерение циркулярного дихроизма данных кристаллов. С помощью соотношений Крамерса–Кронига определена связь между полосами циркулярного дихроизма и изменением вращения плоскости поляризации света в области полос поглощения. Рассчитаны дисперсии величин ρ с учетом поглощения в диапазоне длин волн 400–1000 нм для кристаллов (La0.6Nd0.4)3Ga5SiO14, (La0.4Nd0.6)3Ga5SiO14, Nd3Ga5SiO14 и проведено их сравнение с дисперсией ρ для кристалла лангасита La3Ga5SiO14. Проведен расчет средних показателей преломления и параметров оптической активности данных кристаллов из структурных данных. Показано, что зависимость от параметров элементарной ячейки средних показателей преломления и величин ρ, рассчитанных в приближении отсутствия поглощения, является линейной. При этом для экспериментальных значений ρ такой линейной зависимости не наблюдается, что связано с влиянием поглощения и особенностями структуры (нелинейным изменением геометрии оптически активных областей электронной плотности при замене части La на Nd).
Измерены спектральные зависимости пропускания и поглощения в диапазоне длин волн 200–2500 нм кристаллов Ca3TaGa3Si2O14, вырезанных перпендикулярно оптической оси, в исходном состоянии (без отжига) и после изотермических отжигов в вакууме и на воздухе. Установлено, что отжиг в вакууме приводит к снижению, а отжиг на воздухе – к увеличению интенсивности полос поглощения. Рассмотрен спектрофотометрический метод измерения и расчета удельного угла вращения ρ плоскости поляризации света в гиротропных кристаллах по спектрам коэффициентов пропускания при разных углах между поляризатором и анализатором. Проведена нормировка спектров пропускания с целью устранения сдвигов на спектрах, связанных с особенностями измерения. Получены спектральные зависимости величин ρ для всех трех образцов, которые аппроксимированы расширенной формулой Друде; установлено влияние атмосферы отжига на величины коэффициентов данной формулы.
Представлен опыт разработки и применения методик выполнения измерений коэффициентов преломления кристаллов высшей и средней категорий, основанных на многоугловых спектрофотометрических методах отражения: по спектру отражения от одной грани при угле падения света, близком к нормальному, и методом отражения при падении света при угле Брюстера. Описаны преимущества и ограничения методов, требования к образцам. Показано, что метод отражения при угле падения, близком к нормальному, применим для оптически изотропных сред. Метод угла Брюстера применим для кристаллов высшей и средней категорий. Определена точность измерения обоих методов. Применимость данных методов показана для образцов кристаллов высшей и средней категорий Gd3Al2Ga3O12:Ce и La3Ga5.5Ta0.5O14 соответственно.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation