Везде
Study of Pb<sub>0.5</sub>Cd<sub>0.25</sub>Lu<sub>0.25</sub>F<sub>2.25</sub> fluorite solid solution with congruent melting nature
Table of contents
Annotation Estimate Publication content
References Comments
Share
QR
Metrics
Study of Pb<sub>0.5</sub>Cd<sub>0.25</sub>Lu<sub>0.25</sub>F<sub>2.25</sub> fluorite solid solution with congruent melting nature
Annotation
PII
S0023476125010105-1
Publication type
Article
Status
Published
Authors
I. I. Buchinskaya 
Affiliation: Shubnikov Institute of Crystallography of Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC “Kurchatov Institute”
Edition
Volume 70 Issue number 1
Pages
73-83
Abstract
For the first time, the optical, mechanical and conductive properties of the Pb0.5Cd0.25Lu0.25F2.25 crystalline matrix were studied in comparison with the crystals of the initial single-component fluorides. The short-wavelength transparency boundary of the three-component mixed crystal is determined by the presence of PbF2 in its composition, the IR boundary is naturally shifted up to 15 μm due to the presence of LuF3 in the composition. The refractive index of the studied solid solution n = 1.6889 on the λ = 0.6328 μm wavelength is lower than that of the PbF2 crystal due to the introduction of less polarizable components CdF2 and LuF3. For the three-component crystal, significant strengthening is observed, the microhardness HV = 2.5 GPa, which exceeds the hardness values of PbF2 and CdF2 by almost 40%. The electrical conductivity of Pb0.5Cd0.25Lu0.25F2.25 sdc at 500 K is 5.5 × 10−5 S/cm, which corresponds to the conductivity level of solid solutions M1−xLuxF2+x (M = Ca, Sr, Ba). The studied multicomponent fluoride material can be a promising crystalline medium for various photonic applications.
Received
03.04.2025
Number of purchasers
0
Views
16
Readers community rating
0.0 (0 votes)
Cite   Download pdf

References

1. Mouchovski J.T., Temelkov K.A., Vuchkov N.K. // Prog. Cryst. Growth Characteriz. Mater. 2011. V. 57. Р. 1. https://doi.org/10.1016/J.PCRYSGROW.2010.09.003

2. Fedorov P.P., Osiko V.V. // Bulk Crystal Growth of Electronic, Optical and Optoelectronic Materials / Eds. Capper P. Hoboken; NJ; USA: John Wiley Sons, Ltd. 2005. P. 339. https://doi.org/10.1002/9780470012086.ch11

3. Каримов Д.Н., Комарькова О.Н., Сорокин Н.И. и др. // Кристаллография. 2010. Т. 55. № 3. С. 556. https://doi.org/10.1134/S1063774510030247

4. Федоров П.П., Бучинская И.И. // Успехи химии. 2012. Т. 81. № 1. С. 1. https://doi.org/10.1070/RC2012v081n01ABEH004207

5. Bordj S., Satha H., Barros A. et al. // Opt. Mater. 2021. V. 118. P. 111249. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111249

6. Boubekri H., Fartas R., Diaf M. et al. // Luminescence. 2024. V. 39. № 4. P. e4719. https://doi.org/10.1002/bio.4719

7. Cheddadi A., Fartas R., Diaf M., Boubekri H. // J. Luminescence. 2024. V. 265. P. 120237. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2023.120237

8. Tan J., Zhang P., Li Z., Chen Z. // Infrared Phys. Technol. 2024. V. 140. Р. 105391. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2024.105391

9. Wang Y., Jiang C., Zhang P. et al. // J. Luminescence. 2019. V. 212. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.04.038

10. Huang X., Wang Y., Peixiong Z. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 811. P. 152027. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152027

11. Кавун В.Я., Слободюк А.В., Гончарук В.К., Лукиянчук Г.Д. // Вестн. ДВО РАН. 2009. № 2. С. 117.

12. Сорокин Н.И. // ФТТ. 2015. Т. 57. № 7. С. 1325.

13. Trnovcova V., Fedorov P.P., Ozvoldova M. et al. // J. Optoelectron. Adv. Mater. 2003. V. 5. P. 627.

14. Бучинская И.И., Федоров П.П. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 2. С. 353. https://doi.org/10.31857/S0023476124020194

15. Le Bail A. // Powder Diffraction. 2005. V. 20. P. 316. https://doi.org/10.1154/1.2135315

16. Petříček V., Dušek M., Palatinus L. // Z. Kristallogr. Cryst. Mater. 2014. B. 229. № 5. S. 345. https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737

17. Senguttuvan N., Aoshima M., Sumiya K., Ishibashil H. // J. Cryst. Growth. 2005. V. 280. P. 462. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.03.085

18. Mott B.W. Micro-Indentation Hardness Testing. London, UK: Butterworths Scientific Publications, 1956.

19. Oliver W.C., Pharr G.M. // J. Mater. Res. 2004. V. 19. № 1. P. 3.

20. Anstis G.R., Chantikul Р., Lawn B.R., Marshall D.B. // J. Am. Ceram. Soc. 1981. V. 64. Р. 533.

21. Ladison J.L., Price J.J., Helfinstine J.D., Rosch W.R. // Proc. SPIE. Optical Microlithography XVIII. 2005. V. 5754. P. 1329.

22. Chen M., Jiang W., Cheng J., Chu X. // Solid State Phenomena. 2011. V. 175. P. 77.

23. Akchurin M.Sh., Basiev T.T., Demidenko A.A. et al. // Opt. Mater. 2013. V. 35. № 3. P. 444.

24. Ляпин А.А. // Спектрально-люминесцентные свойства монокристаллов и керамики CaF2:Tm, CaF2:Ho и их применение в лазерной физике. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Саранск: ФГБОУ ВПО Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2014. 142с.

25. Грязнов М.Ю., Шотин С.В., Чувильдеев В.Н. и др. // Кристаллография. 2012. Т. 57. № 1. С. 151.

26. Кузнецов С.В. // Синтез монокристаллов и нанопорошков твердых растворов фторидов щелочноземельных и редкоземельных металлов для фотоники. Дис. … канд. хим. наук. М.: МИТХТ, 2007. 206 с.

27. Каримов Д.Н., Бучинская И.И., Сорокин Н.И. и др. // Кристаллография. 2019. Т. 64. № 5. С. 831. https://doi.org/10.1134/S0023476119050102

28. Kishan Rao K., Sirdeshmukh D.B. // Bull. Mater. Sci. 1983. V. 5. P. 449.

29. Buchinskaya I.I., Fedorov P.P., Sobolev B.P. // Proc. SPIE 3178, Solid State Crystals: Growth and Characterization. 1997. V. 3178. P. 59. https://doi.org/10.1117/12.280705

30. Sobolev B.P. // Crystallography Reports. 2012. V. 57. № 3. Р. 434. https://doi.org/10.1134/S1063774512030194

31. Buchinskaya I.I., Goryachuk I.O., Sorokin N.I. et al. // Condens. Matter. 2023. V. 8. P. 73. https://doi.org/10.3390/condmat8030073

32. Krukowska-Fulde В., Niemyski T. // J. Cryst. Growth. 1967. V. 1. № 4. P. 183. https://doi.org/10.1016/0022-0248 (67)90051-6

33. Guo-Hao Ren, Dingzhong Shen, Shaohua Wang, Zhiwen Yin // J. Cryst. Growth. 2002. V. 243. P. 539. http://dx.doi.org/10.1016/S0022-0248 (02)01579-8

34. Guo-Hao Ren, Ding-Zhong Shen, Shao-Hua Wang, Zhi-Wen Yin // Chinese Phys. Lett. 2001. V. 18. № 7. Р. 976. http://dx.doi.org/10.1088/0256-307X/18/7/344

35. Ren G., Qun D., Li Z., Shen D. // J. Cryst. Growth. 2003. V. 247. № 1–2. Р. 141. http://dx.doi.org/10.1016/s0022-0248 (02)01952-8B

36. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники: Справочник. М.: Наука, 1965. 336 с.

37. Kosacki I., Langer J.M. // Phys. Rev. B. 1986. V. 33. P. 5972(R). https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.33.5972

38. Сорокин Н.И., Каримов Д.Н., Бучинская И.И. // Электрохимия. 2021. Т. 57. № 8. С. 465. https://doi.org/10.31857/S0424857021070136

39. Kroger F.A., Vink H.J. // Solid State Physics / Eds. Seitz F., Turnbull D. N.Y.: Academic Press, 1956. V. 3. P. 307.

40. Bonne R.W., Schoonman J. // Solid State Commun. 1976. V. 18. P. 1005.

41. Сорокин Н.И., Федоров П.П., Соболев Б.П. // Неорган. матер. 1997. Т. 33. № 1. С. 5.

42. Popov P.A., Sidorov A.A., Kul’chenkov E.A. et al. // Ionics. 2016. V. 23. № 1. P. 223. https://doi.org/10.1007/s11581-016-1802-2

43. Мурин И.В., Глумов А.В., Глумов О.В. // Электрохимия. 1979. Т. 15. № 8. С. 1119.

44. Bonne R.W., Schoonman J. // J. Electrochem. Soc. 1977. V. 124. P. 28.

45. Сорокин Н.И., Федоров П.П., Иванов-Шиц А.К., Соболев Б.П. // ФТТ. 1988. Т. 30. № 5. С. 1537.

46. Ivanov-Shits A.K., Sorokin N.I., Fedorov P.P., Sobolev B.P. // Solid State Ionics. 1990. V. 37. P. 125.

47. Ivanov-Shits A.K., Sorokin N.I., Fedorov P.P., Sobolev B.P. // Solid State Ionics. 1989. V. 31. P. 253.

48. Ivanov-Shits A.K., Sorokin N.I., Fedorov P.P., Sobolev B.P. // Solid State Ionics. 1989. V. 31. P. 269.

Comments

No posts found

Write a review
Translate