Введение
1 Объекты исследования, методики их синтеза и термообработки .. 15
1.1 Анионодефектные кристаллы оксида алюминия (а-А1203) 16
1.1.1 Основные физические свойства кристаллов а-А120з и подготовка образцов 16
1.1.2 Создание анионных дефектов при термохимической обработке а-А1203 22
1.1.3 Особенности термохимического окрашивания кристаллов с примесями Т1 и Сг 35
1.2 Кристаллы кубической двуокиси циркония 39
1.2.1 Синтез кристаллов и их физико-химические свойства 39
1.2.2 Анионодефектный оксид циркония 41
1.2.3 Спектрально-оптические свойства кристаллов Zr02-Y20з-TR20з 46
1.3 Сложные кислородсодержащие керамики 49
1.3.1 Структура и условия синтеза керамик УВа2Сиз07 8 и ВеО-ТЮ2 49
1.3.2 Создание керамических образцов с анионной дефектностью 53
1.4 Выводы 56
2 Эмиссия электронов и фотонов из сложных оксидов с дефицитом кислорода 58
2.1 ТСЭ и ТЛ кристаллов оксида циркония 59
2.1.1 Экзоэмиссия и люминесценция анионодефектного фианита 59
2.1.2 Роль примесных центров в эмиссионных свойствах 2г02-У20з-Т11203 64
2.2 Поверхностные явления и экзоэлектронная эмиссия УВа2Си307 5 68
2.2.1 Фототермостимулированная экзоэмиссия УВа2Си307 8 и ее связь со сверхпроводимостью 69
2.2.2 Влияние условий термообработки на экзоэмиссионные свойства ВТСП-керамики 74
2.2.3 Связь эмиссионной активности, нарушений стехиометрии и критических параметров ВТСП-керамики 78
2.3 Эмиссия электронов и фотонов из анионодефектной проводящей керамики ВеО-ТЮ2 80
2.4 Выводы 90
3 Термостимулированные релаксационные процессы (трп) в номинально чистых анионо дефектных кристаллах а- А1203 93
3.1 Радиолюминесценция кристаллов а-А1203.д в нано-, микро- и миллисекундном временных интервалах 94
3.2 Особенности ТЛ анионодефектного оксида алюминия при линейном нагреве 100
3.2.1 Влияние скорости нагрева на выход TJI 101
3.2.2 Оценка кинетических параметров ТРП вблизи 440 К 104
3.2.3 Моделирование ТРП вблизи 440 К 106
3.3 Роль примеси хрома в ТРП вблизи 440 К 112
3.4 Выводы 119
4 Роль примеси титана в трп в кристаллах а-А1203 И а-А1203 5 121
4.1 Фото-, катодо- и термолюминесценция ионов титана Ti3+ и Т4+ в номинально чистых кристаллах а-А120з 121
4.2 Влияние циклических термообработок с быстрым и медленным охлаждением на ТЛ-свойства кристаллов а-А120з 130
4.3 Особенности релаксационных процессов в специально легированных кристаллах a-Al203:Ti 138
4.4 Выводы 144
5 Механизмы ТРП в кристаллах А-А1203.5 при рентгеновском и ультрафиолетовом возбуждении 146
5.1 Термоактивационная спектроскопия (TAC) кристаллов а-А1203 5 при рентгеновском и ультрафиолетовом возбуждении 147
5.1.1 TAC при Т<300 К 148
5.1.2 TAC при Т> 300 К 153
5.1.3 Механизмы фотопереселения носителей и природа высокотемпературных пиков ТЛ и ТСЭ 161
5.1.4 Анализ зависимостей (Т) и причин аномального их поведения 166
5.2 Преобразование центров и механизмы их возбуждения в ТРП вблизи 440 К 172
5.2.1 Термостимулированная конверсия FF+- центров 174
5.2.2 Анализ возможных механизмов возбуждения центров F-типа 179
5.2.3 Экситонный и рекомбинационные механизмы возбуждения F+- и F- центров в ТРП с одновременным высвобождения экзоэлектронов 182
5.3 Выводы 187
6 Радиационные процессы в широкозонных оксидах при облучении быстрыми частицами 191
6.1 Создание точечных дефектов в корунде при облучении быстрыми электронами 192
6.1.1 Генерация и накопление точечных дефектов в а-А1203 и а-А1203.5 при облучении быстрыми электронами 193
6.1.2 Особенности дефектообразования в корунде с примесями Ti и Сг 199
6.1.3 Термостимулированные явления в электронно-облученном корунде 208
6.2 Радиационные повреждения корунда реакторными нейтронами и их проявление в рекомбинационных процессах 214
6.2.1 Особенности радиационного разупорядочения нейтронами кристаллической структуры корунда 215
6.2.2 Роль сложных решеточных дефектов, индуцированных нейтронным облучением, в термостимулированных процессах в а-А1203 224
6.3 Эмиссионные явления в облученных ионами оксидах алюминия и циркония 232
6.4 Закономерности и механизмы дефектообразования в а-А1203, электронная структура некоторых сложных центров 239
6.4.1 Закономерности генерации дефектов при облучении частицами 239
6.4.2 Колебательная структура оптических спектров а-А1203 и параметры электрон-фононного взаимодействия в сложных центрах 246
6.4.3 Собственные и примесные интерстициалы в катионной решетке а- А1203 5, ИХ строение и роль в релаксационных процессах 259
6.5 Выводы 268
7 Оптические свойства и электронное строение и центров В а-А1203 272
7.1 Р+-центр 273
7.1.1 Стационарные оптические спектры Р+-центров 273
7.1.2 Время-разрешенные спектры люминесценции Р+-центров 276
7.1.3 Оптические характеристики и параметры электрон-фононного взаимодействия в Р+-центре 282
7.1.4 Конфигурационная модель Р+-центра 286
7.2 Р-центр 291
7.2.1 Стационарные оптические спектры Р-центров 292
7.2.2 Время-разрешенные спектры люминесценции Р-центров 296
7.2.3 Оптические характеристики, параметры электрон-фононного взаимодействия и модели Р-центра 308
7.3 Выводы ..320
8 Экситонные и межзонные механизмы возбуждения р+- и р-центров в кристаллах а-А1203 322
8.1 Рентгено- и катодолюминесценция Р+- и Р-центров 323
8.1.1 Рентгенолюминесценция 324
8.1.2 Катодолюминесценция 329
8.1.3 Модели процессов возбуждения Р+- и Р-центров рентгеновским излучением и электронами 339
8.2 Связанные на Р+- и Р-центрах экситоны 352
8.2.1 Спектры отражения 355
8.2.2 Время-разрешенные спектры возбуждения люминесценции Р+- и Р- центров в диапазоне 4-40 эВ 363
8.3 Выводы 372
Заключение 375
Литература 384
