Отзыв официального оппонента 3 (Теплопроводность твердотельных оптических материалов на основе неорганических оксидов и фторидов), страница 2

При исследовании дифторидов неожиданным оказался тот факт, что величина теплопроводносги значительно более легкого, чем ВВГ», кристалла СдГ: оказалась во всем исследованном температурном интервале существенно более низкой. Исследование теплопроводностн бинарных твердых растворов со структурой флюорита показало, что данные твердые растворы обладают средйей по велйчййе теплопроводностью, А это, с учено~ улучшения комплекса некоторых других физических и технологических последнее время широко практикуется в связи с появившимися эффективными системами диодной накачки и преимуществами Ъ'Ь перед традиционно применявшимися допантами Хоз .

Как показали исследования гетеровалентных твердых растворов Сан,Ъ"Ь,.Г..„., БГ~,,УЬ,-Г.,.„И Ва~ „УЬ,-Г. „Во всех случаях наблюдается кардинальное снижение теплопроводности при увеличении сОдержаййя .т легирующей примеси. А прй до~таточно большйх зйачеййях х кривые ЦУ) становятся возрастающими, что характерно не для монокрисполов, а длЯ разупорядоченных сред — стекОл. Гакое пОВеденйе теплопроводносш Гетеровалентных твердых рве~~оров М~,„УЬ,.Г»», обьясняется образованием дефектов ~кластеров-ассоциатов) вокруг трехвалентных ионов 1' Ь во флкюритовой структуре» для котороЙ харак*ерны двухвалейтные катйоны, й фОнонное рассеяние на этих кластерах. рассеяние фононов становится чрезвычайно эффективным в случае большого содержания трифторйда»т"ЬГз и соответствующего взаимного врастания (перколяции) довольно крупных кластеров.

В результате темпера~урйая завйсймость тепло роводности концентрированных твердых растворов мОжет станОВитьсЯ СГеклопОдобнОИ. При проведении экспериментов был выявлен интересный факт. Теплопроводность образца состава х = 0.01, изготовленного 20 лет назад, оказалась существенно выше, чем у свежеизготовленного аналога. В качестве объяснения предлагается то, что в кристалле гетеровалентного твердого раствора, обладающего внутренними напряжениями, с течением времени при комнатной температуре должны проходить релаксацио нные процессы. Снижение внутренней энергии кристалла сопровождается снижением степени разупорядочен ности гетеровалентной структуры и соответствующим повышением (восстановлением) величины теплопроводности.

Важным результатом исследования гамма-облученных (с дозой облучения от 2х10' рад до 2~10' рад) кристаллов фтористого лития 1.1Е оказался тот факт, что образование в них соответствующих центров окраски понижает теплопроводность незначительно, особенно при комнатной температуре. Она остается весьма высокой. Этот результат важен в плане возможности использования 1лЕ с центрами окраски в качестве материала для изготовления активных лазерных элементов. 1лаеа 8 диссертации посвящена теплопроводности оптических фторидных керамик и стекол.

Практически значимым результатом является установление возможности получения на основе гетеровалентных твердых растворов фторидов нанокерамических материалов с теплопроводностью, не уступающей монокристаллическим аналогам. В главе у делается анализ различных аспектов полученных экспериментальных результатов. В частности на примере влияния химического состава на теплопроводность фторидных материалов — стекол и анти стекол проиллюстрирован принцип эквивалентности источников беспорядка, проанализированы причины безуспешности применения «простой модели» теплопроводности в случае как гетеро-, так и изовалентных твердых растворов, предложены феноменологические выражения для концентрационных зависимостей теплопроводности твердых растворов некоторых оксидных и фторидных соединений.

В заключении приводятся основные результаты и выводы. В качестве положительного момента данной работы в целом мне бы хотелось отметить следующее. Общее количество исследованных образцов составило более 600. Обьекты исследования широко варьируются по катнонному составу, количютву основных компонент, сюсиетрии и типу кристаллической решетки, по степени структурной упорядоченности. В результате создана база экспериментальных данны~, позволяюшдя, благодаря внутренним взз~~освязям, ВО мнОгнх случаях прюгнОзировать пОведение теплОпроводности нОвь|х разрабатываемых твердотельных материалов. Тем не м~не~, на сегодняшний день экспериментальные методы определения теплопроводности новых материалов продолжают иметь бесспорный приоритет.

Все отмеченные вьпие моменты оппоннруемой диссертации однозначно указывают на ее практическую направленность, целостность и глубину детальной проработки каждого отдельного вопроса, возникающего при определении теплопроводности твердотельных материалов, что является несОмненным дОстоинствОМ представленнОй работы. Однако работа не лишена некоторых недостатков. Их можно разбить на две группы. Первая — это формальные недостатки.

Текст написан довольно «тяжелым» языком„затрудняющим понимание представленного материала; встречаются опечатки и несогласование блоков текста что связано с компьютерной версткой текста, Вторая группа — это замечания по существу. 1. В работе отсутствует «лицо».

Диссертация оценивается по тому вкладу, который она вносит в науку и этот вклад формулируется в виде положений, выносимых на защиту. Их формулировки должны быть как «верстовой столỠ— налево пойдешь, коня потеряешь. В данной работе это скорее перечисления того, что сделано, а не утверждения и их формулировки неконкретны и могут быть Отнесены к большОму кОличеству рабОт драч их авторов.

2. Малоубедительным кажется вывод, сделанный в 7-ой главе, о том, что значительное изменение теплопроводности изовалентных твердых растворов со структурой флюорита с небольшим содержанием Зд-переходных металлов, связан с существенным фонон-дефектным рассеянием, обусловленным только различием ионных радиусов лег ирующих примесей, а также малыми величинами их максимальных концентраций. 3. Не всегда автором делается попытка дать объяснение полученным экспериментальным результатам и они «повисают в воздухе».

Например, в 5- ой главе экспериментально установлено, что анизотропия теплопроводности р-фазы бората бария ВВВ.О~ (ВВО) не является ординарной. Дело в том, что структура исследуемого кристалла состоит из почти плоских ашюнных групп ~ВзО~) имеющих вил колец, расположенных перпендикулярно полярной оси с. Эти кольца с ~ильными химическими связями между атомамн связа~ы вдоль оси е через катионы Ва" слабыми ионными связями Ва-О. Следствием такой анизотропии является на порядок большее значение коэффициента теплового расширения вдоль оси с, чем в плоскости, ей перпендикулярной. В сВязи с этим и ОжидаемОе соотношение величин теплопроводности не В пользу оси с, но это противоречит полученным экспериментальным результатам н никак не Объясняется.

Отмеченные недостатки никак не сказываются на Общей положительной оценке работы Попова Павла Аркадьевича. Ее значимость заключена в основной рекомендации, сделанной автором: «при разработке материалов для лазеров высокой мощности, где важной характеристикой является высокая теплопроводность, помимо выбора матрицы с высокой теплопроводностью необходимо использовать минимально возможную концентрацию легирующей добавки, причем, по возможности используя изовалентный изоморфизм; нспользОВание мнО1ОкомпОнентных систем малОэффективнО». Достоверность полу~енных автором результатов не Вызы~ает сомнений и подтверждается тщательной градуировкой и поверкой измерительной аппаратуры, согласованностью результатов, полученных на разных установках разными методами исследований„а так же воспроизводюкзстью экспериментальных данных и их непротиВОричиВОстью с данньжн„имеющимися в литературе.

Автореферат достаточно полно и адекватно отражает содержание диссертации. Таким образом, нз Основе рассмотрения диссертации и авторефератз мОжнО заклк)чить, что по актуальности, достоверности и Оригинальности полученных результатов, глуби~а сделанных выводов диссертацион~ая раб~т~ «Теплопроводность твердотельных оптических материалов на основе неорганических оксидов и фторидов» удовлетворяет всем требованиям Постановления Правительства России от 24 сентября 2013 года № 842 «О порядке присуждения ученых степеней», предъявляемым к докторским диссертациям„а ее автор — ПОПОВ Павел Аркадьевич, вполне достоин искомой ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04,07 — Физика конденсированного состояния.

Официальный оппонент дОктор физико-математических наук, профессор, заведукиций лабораторией лззернОЙ техники Отдела зкустооптических инфОрмзционных систем ФГБУН «Нзучно- технологического центра уникального приборостроения» РАН. Боритко Сергей Викторович « ~р ц~ 201 г.

Адрес: 117342, Москва, ул. Бутлерова 15, НТЦ УП РАН. Тел. +7-495-333-61-02 Е-аи11: .