Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 180
Текст из файла (страница 180)
Спектры поглощении и люминесценции Хб'+ в Си%От представляют собой совокупность узких полос и типичны для ионов редкоземельных элементов в кристаллах. Поглощение, обеспечивающее люмннесценцию в видимой и ближней инфракрасной областях, выз- вано переходами из основного состояния 'lюэ в возбужденные состояния, лежащие в интервале 11000...24000 см ' (0,4...0,9 мкм). Отметим. что многообразие возможных способов компенсации в кристаллах типа Са%0ы :Хб~+ приводит к многообразию оптических центров и к некоторому усложнению оптических спектров кристалла.
Так как кристаллы типа Са%0т являются анизотропными, то для ионов Хб'+, введенных в кристалл, различают три вида спектров: ! ) а — аксиальный спектр неполяризованного излучения; 2) о — спектр, когда направление наблюдения и вектор напряженности электрического поля перпендикулярны оси сц 3) я †- спектр, когда направление наблюдения перпендикулярно оси сн а вектор напряженности электрического поля параллелен этой оси.
Спектры люминесценции Хбзт в Са%0, для переходов Рмм 1пж и "Гзгт — ° - 11зж при разных температурах представлены иа рис. 25.25. Величина квантового выхода люминесценции на длине волны 1,05 мкм при возбуждении в области 0,58 мкм для н-поляризации составляет 20 Ж, а для о-поляризации— 44 ~. Спектр возбуждения люминесценции аналогичен спектру поглощения, за исключением того, что возбуждение излучением, имеющим длину волны меньше 0,5 мкм, не приводит к возникновению флюоресценции.
Время жизни возбужденного состояния 'Гзгт в интервале температуры 4,2...ИЮ К остается приблизительно постоянным я составляет 0,12...0,19 мс. Зависимость времени жизни возбужденного состояния "Гзгт от концентрации Хбз+ представлена на рис. 25.Ж В кристаллах типа ХаЬа(МоО~)т и ХаЕа(%04)э спектры поглощения и люминесценции Хб'+ несколько расширены по сравнению с Са%0ь что связано с вариацией параметров кристаллического поля.
Зги кристаллы являются представителями гомологического ряда структур типа шеелита, поэтому активация кристаллов неодимом приводит к образованию оптических центров со спеитрами, характернымн для данного класса соединений. При этом полнота изоморфизма замещения Еа'4 при активации Хб'+ позволяет ссвдавать в кристаллах типа ХаЕа(МоОт)т очень высокие концентрации антиватора без существенного изменения структуры кристалличесной решетии. Катионы 1.аз" и Ха+располагаются, чередуясь на оси, параллельной опти. ческой осн кристалла, т. е. в направлении, в котором периодичность решетки карактеризуется параметром с, Распределение актива- оольфраиаты и иолибдать4 [$25.8) ас. хжр и, Ю гьтьтг, 47,,г Ясгз Ф и-спгиср ~4 776 17[ж гг 16 66 гбг 0 ггг (В[2 00 йг 00 2066 тс сле ВДж 5641ж ггг. гму гссг инс Ш77 206 гг/г 1~Н 106 100 йг 5.( ) 07 60 Ф гб,йж 2056 4 язсггн 4 000 .
сс 20 2 с'" и йи й'л'лл Ь чл ц г 46ж 776 44сс 00 176 760 гб . с. 0 гсгг с 60 00 00607 0706 766 720 710.10гсм-т 444 аз 4н йы4~ с.е. СВ' Ф „жН гб и,. О'ж тс с сг ть к ж 'Г пп и -4 Ггу 4МСС 206 11,61(с 11,2 110 ЮВб0 474 ггс [С41 с 060 0,00 00гд(мгн) 07 тора — Хбзь вдоль оси роста кристалла равномерно, что объясняется упоминавшейся полнотой изоморфизма. Схема энергетических уровней Хбз+ в Хайа(Мо04)з и спектры люминесценции при различных температурах приведены на рис. 25.27. Зависимость т от концентрации и спектры люминесценции Хбз+ в Ха1.а(Мо04)4 на переходе'5474 '!474 показана нв рис.
25.28. Повышение концентрации неоднма до 100 ьй не вы- рис 25,25. и- и и-спектры люминесценции Хбз+ в Сай404 при разных температурах и состветств)4 ющие схемы энергетических уровней для переходов 464а-4Ч~ ~74(а); 'Г474-л'144м(б) и 4рттт-441474(е). (ризи. 26! Активные материалы твердотельных лазеров 666 Рис. 25.26. Заинснмость времени жизни возбужденного состои- ннн обит иона Идх+ в Се%Ос от концентрации Мх+ (вг (74 00( 0( (О % ю .юмм ч и ю мсе мы ьт " х й,ем-г Рис. 25.27.
Схема энергетических уровней (а) и сиектры люминесценции Иб'т в р(аЕа(МоОхгх (бу кифри А..З нв спектрах люминесценции соответствуют цифрам иа эиергетическод диаграмме , мке (90 а) ггхзз нззз гг гз и явам Ь С гз/. г «Зч х" „" " ьъ ге гм «ми иезз итвз [з 26.1) Разновидности и структура а) бВуа 6) )с К с нннйбб дзб 000 йбгмнн 10 100 % Рнс. 26.28. Зависнмость спектров люминесценции Кбз+ в На1.а(МоОн) и от концентрапян неоднма на переходе 'Гзгн-ь'1згн (и) н зависимость времена жизни возбужденного состояния 'Рзгн иона Ндз+ в Наив(Мо04)н пря разных температурах (б) зывает существенных нзменений в шнряне, положения и относительной интенсивности лнннй люминесценции в разных группах. Зто указывает на отсутствие сильных концентрационных взаимодействий ионов )Чд'+.
В то же время увеличение концентрация активатора приво- днт к заметному концентрационному тушению люминесценции, о чем свидетельствует зависимость времени жизни возбужденного состояния иона Ндз+ от концентрации активатора, представленная на рнс.
26.28, б. РАЗДЕЛ 26 ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ А. В. Нигсолыв 2бс). РАЗНОВИДНОСТИ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ ' Лиотропные жидкие кристаллы, сушествующие в виде растворсю определенных концентраций, изучены мало н здесь не рассматриваются. Жндкне крнсгаллы — зто органические вещества с анязотропными молекуламн, имеющнмя одно- нлн двухмерный дальний порядок нх расположения в, как следствие, анязотропню физических свойств. Определяющую роль в образованнн жндкокрнсталлнческого состояния играют днсперснонные (ван-дер-ваальсовы) силы притяжения между молекулами. В жялкокрнсталляческом состоянии вещество может существовать лишь в определенном интервале температуры '. Ниже итого интервала вещество находятся в твердом крнстазляческом состояния, выше — яереходнт в нзотропную жидкость. По классификации, предложенной Ж.
Фриделем, жидкие кристаллы разделяют на три типа: нематяческяе, холесгернческие н смектнческие. К нематнческям (НЖК) относятся жидкие кристаллы, нитевидные молекулы которых имеют в своем расположения дальний ориентационный порядок, яо не имеют трансляционного порядка (ряс. 26.1). Текучесть НЖК обусловлена тем, что молекулы могут легко скользить относительно друг друга, сохраняя свою ориентацию.
Холестернческнежндкяекрисгаллы (ХЖК) являются разновидностью НЖК. Отличие заключается в том, что оня образованы оптически активными молекулами, в результате чего структура жидкого кристалла приобретает слоистый характер я имеет винтовую ось сим- (равд. 26! Жидкие кристаллы СН,С -©М- М-©- ОСН, о Рис. 26.2. Структура холестирнческого жнлкого кристалла Рнс. 26.1. Структура нематического жидкого кристалла СН -СН~-СНй-СН-СН3 сн, (~-С-()— !у Риц 26.3. Структуры смектических жидких кристаллов видов А, В, С метрии, перпендикулярн>ю направлению ориентации молекул и плоскости слоя (рис.
26.2). Смектические жидкие кристаллы (СЖК) также имеют слоистую структуру, но при этом возможны различные виды упаковок молекул в слои. В смектике модификации А молекулы перпендикулнрны плоскости слоя н внутри слоя не имеют трансляционного порядка (рис. 26 3) . Смектик В отличается от смектнка А тем, что молекулы в каждом слое, оставаясь параллельными друг другу и перпенликулярными плоскости слоя, образуют упаковку гексагонального типа.
Сиектнк С вЂ” это наклонная форма смектика А. В этой упаковке существенно то, что толщина слоя меньше длины молекул, а угол наклона молекул может зависеть от температуры. Идентифицировано еше несколько смектических модификаций. Однако их структура еще точно не выяснена. Кроме того, к смектикам отвесят обычно люб>ю модификацию, которую нельзя отнести к НЖК или ХЖК.
В настоящее время известно большое количество органических соединений, способных образовывать жидкие кристаллы. Наибольшее количество веществ. существующих в жидкокристаллическом состоянии, это ароматические соединения, солержащие бензольные кольца с заместителями в пара-положении Большое значение при этом имеют мостиковые и концевые группы. Классическим примером НЖК является п-азоксианизол, кмеющий ф~ рмулу и температуры переходоа твердыи кристалл (ТК) НЖК н НЖК нзотронная жидкость (ИЖ) соответственно 116 и 133 'С. В табл.
26.! приведены структурные формулы, температуры переходов и диэлектрическая анизотропня некоторых НЖК. Смектическая мезофаза более упорядочена, чем иематическая, и вследствие этого обла. дает большей вязкостью. Если какои;тибо жидкий кристалл лгожет существовать н в тоК и в другой фазах, то тем яерв тура существования смектической фазы всегда ниже, чем исматнческой. Примером такого рода жидкого крн. сталла является терафтнл-бис-л-буп~ланнлвн (ТББА): С„Нй-© МвСН -©-СНаМ -©.
СцНй Причем ТББА может существовать в трех модификациях смектическнх кристаллов А, В, С. Температура переходов (в грал>сах Пель. сня) следующая: ИЖч-гНЖК СЖКА» СЖКС 236, 200 ! 72 144 ч-гСЖК В .ТК. 144 11:1 Необходимым условием образования хо. лестсрической фазы является хи рал ьность )закрученность) молекул жидкого кристалла. Наиболее употребляемыми ХЖК нвлякпся производные холестерина (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
