Статьи автора

Влияние доменной структуры полярных кристаллов LaBGeO₅ на их гиротропные свойства

Номер выпуска 3 от 15.05.2024

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.

102 0

Учет неидеальности оптических элементов спектрофотометрического комплекса при измерении спектров пропускания гиротропных одноосных кристаллов. I. Образцы вырезаны перпендикулярно оптической оси

от 01.01.2025

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния несовершенства поляризатора, анализатора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) на результаты измерений спектральных зависимостей пропускания кристаллов катангасита Ca₃TaGa₃Si₂O₁₄, вырезанных перпендикулярно оптической оси. Наблюдается разница между спектрами, полученными при p- и s-поляризациях падающего света, и скачки на кривых при λ = 1050 нм. Это обусловлено несовершенством ФЭУ и оптической активностью кристалла. Проведена оценка параметров ФЭУ из экспериментальных данных в зависимости от длины волны. Изучено влияние несовершенства ФЭУ и поляризаторов на результаты расчета вращения плоскости поляризации света ρ. Показано, что для точного расчета величины ρ необходимы спектры пропускания, измеренные при углах между поляризатором и анализатором ±45°. Полученные погрешности измерений зависят от смены оптических элементов в конкретном приборе.

123 0

Учет неидеальности оптических элементов спектрофотометрического комплекса при измерении спектров пропускания гиротропных одноосных кристаллов. II. Образцы вырезаны параллельно оптической оси

от 01.01.2025

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния несовершенства поляризатора, анализатора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) на результаты измерений спектров коэффициентов пропускания кристаллов семейства лангасита, вырезанных параллельно оптической оси. Показано, что при отсутствии анализатора появляются осцилляции на спектрах пропускания, амплитуда которых зависит от поворота кристалла. Эти осцилляции связаны с линейным двупреломлением и появляются из-за несовершенства ФЭУ, который играет роль частичного анализатора. Из полученных спектров вычислены параметры ФЭУ в зависимости от длины волны. Проведен расчет двупреломления исследуемых кристаллов и получена оценка погрешности такого расчета. Показано, что неидеальность оптических элементов не приводит к дополнительным погрешностям при расчете двупреломления. Таким образом, когда пластинка вырезана перпендикулярно оптической оси, проявляется циркулярное двупреломление, когда параллельно – линейное двупреломление.

126 0

ОБЪЕМНЫЙ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ГИРОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ

Номер выпуска 4 от 01.08.2025

Исследовано влияние оптической активности на линейный и циркулярный объемный фотовольтаический эффект в кристаллах без центра симметрии. Показано, что происходят смещение линейного фотовольтаического тока J по фазе, противоположное для правых и левых кристаллов, и изменение по модулю. Циркулярный фотовольтаический ток J не меняется по фазе в зависимости от величины оптической активности, но зависит от поглощения и циркулярного дихроизма. Рассчитаны зависимости тока J от поляризации падающего света с учетом оптической активности для правых и левых кристаллов BiSiO, BiGeO и BiTiO (класс 23). Аналогичные расчеты J проведены для правых кристаллов PbGeO (класс 3), LaGaSiO с примесями Pr, Fe, Cr и Mn, CaTaGaSiO (класс 32), Er(HCOO)2HO (класс 222) при распространении света в направлении оптической оси. Приведены примеры величины J для кристаллов PbGeO, LaGaSiO с примесями Co, Cr и Fe, а также α-HgS (класс 32). Показано, что учет оптической активности необходим при исследовании фоторефрактивного эффекта в кристаллах.

62 0

Структура и оптические свойства кристаллов семейства лангасита (La_1–xNd_x)₃Ga₅SiO₁₄ (x = 0, 0.4, 0.6, 1)

Номер выпуска 2 от 15.03.2024

Проведено исследование структуры и оптических свойств кристаллов семейства лангасита (La_{1 – х}Nd_х)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 (La_0.6Nd_0.4)₃Ga₅SiO₁₄, (La_0.4Nd_0.6)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).

48 0

Температурная эволюция атомной структуры и влияние локального окружения атомов на оптические свойства кристалла Na2SiF6

Номер выпуска 5 от 15.09.2024

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) ų, 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.

39 0

Влияние отжига кристаллов катангасита Ca3TaGa3Si2O14 на их оптическую активность

Номер выпуска 5 от 15.09.2024

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.

41 0

Учет неидеальности оптических элементов спектрофотометрического комплекса при измерении спектров пропускания гиротропных одноосных кристаллов. I. Образцы вырезаны перпендикулярно оптической оси

Номер выпуска 1 от 06.11.2025

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния несовершенства поляризатора, анализатора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) на результаты измерений спектральных зависимостей пропускания кристаллов катангасита Ca₃TaGa₃Si₂O₁₄, вырезанных перпендикулярно оптической оси. Наблюдается разница между спектрами, полученными при p- и s-поляризациях падающего света, и скачки на кривых при λ = 1050 нм. Это обусловлено несовершенством ФЭУ и оптической активностью кристалла. Проведена оценка параметров ФЭУ из экспериментальных данных в зависимости от длины волны. Изучено влияние несовершенства ФЭУ и поляризаторов на результаты расчета вращения плоскости поляризации света ρ. Показано, что для точного расчета величины ρ необходимы спектры пропускания, измеренные при углах между поляризатором и анализатором ±45°. Полученные погрешности измерений зависят от смены оптических элементов в конкретном приборе.

6 0