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).
Методом гидротермального синтеза выращены кристаллы гексафторосиликата натрия Na2SiF6 миллиметрового размера. В ходе рентгеноструктурного анализа выявлено, что образцы Na2SiF6 сдвойникованы по мероэдрическому закону и кристаллизуются в пр. гр. Р321 с параметрами элементарной ячейки при 295 К <a> = 8.8582(12), <c> = 5.0396(11) Å, <V> = 342.47(17) Å3, усредненными по результатам повторных измерений. Проведено многотемпературное дифракционное исследование Na2SiF6, по данным которого рассчитана температурная динамика оптических свойств кристаллов. Обнаружено структурное сходство кристаллов Na2SiF6 с кристаллами семейства лангасита La3Ga5SiO14. Это позволило объяснить оптическую активность Na2SiF6 путем рассмотрения аналогичных с лангаситом спиралей электронной плотности, закрученных вокруг тройной оси симметрии, проходящей через начало координат ячейки Na2SiF6. Изломы на температурных зависимостях показателей преломления и вращения плоскости поляризации света объясняются благодаря учету аномальных особенностей межатомных взаимодействий вдоль тройной оси ячейки кристалла, проходящей через позицию Si2(2d) с координатами (1/3, 2/3, z). Обнаружено, что главным фактором, влияющим на температурную динамику оптических параметров, является расстояние Si2(2d)–F2(6g), аномально возрастающее при охлаждении.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации