Дефектообразование в кристаллах Gd₃Al_<i>x</i>Ga_5–<i>x</i>O₁₂ (<i>x</i> = 1–3) и Gd₃Al₂Ga₃O₁₂:Ce

Abstract

Представлены результаты комплексных исследований процессов дефектообразования и его влияния на оптические свойства кристаллов гадолиний-алюминий-галлиевых гранатов с частичным замещением галлия на алюминий в катионной подрешетке: Gd 3 AlGa 4 O 12 (Al : Ga = 1 : 4), Gd 3 Al 2 Ga 3 O 12 (Al : Ga = 2 : 3) и Gd 3 Al 3 Ga 2 O 12 (Al : Ga = 3 : 2), а также кристаллов Gd 3 Al 2 Ga 3 O 12 :Сe 3+ (Al : Ga = 2 : 3, легированных церием). Результаты, полученные методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и рентгенофлуоресцентного анализа, свидетельствуют о дефиците галлия по отношению к стехиометрическому составу во всех исследованных кристаллах. На основе результатов исследований рассматриваются процессы возникновения ростовых структурных точечных дефектов в кристаллах гадолиний-алюминий-галлиевого граната. Преобладающими точечными дефектами являются F -центры, также показано образование дефектов типа Шоттки и V -центров. Показано, что при легировании гранатов ионами церия также возможно образование дополнительных F ‑центров за счет введения церия. Установлено изменение коэффициентов преломления и показателей ослабления в зависимости от соотношения Al : Ga и легирования церием.