ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОИСКА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТНЫХ И НОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Объектом исследования являются функциональные кристаллы для применения в оптике и электронике. Целью работы является разработка и оптимизация методик получения кристаллов, поиск новых соединений с перспективными свойствами, исследование кристаллохимических особенностей новых кристаллических материалов. Кристаллы Li1-3xRxBa12(BO3)7F4 (R – Pr, Nd, Sm, Tb) были выращены из высокотемпературных растворов-расплавов методом TSSG. С помощью метода монокристальной рентгеновской дифракции было уточнено расположение атомов для допированных кристаллов в центросимметричной тетрагональной элементарной ячейке I4/mcm. Допирование матрицы LiВa12(BO3)7F4 оксидами редкоземельных элементов Pr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Tb2O3 проявляется в спектрах поглощения в виде набора характерных структурных полос, присущих ионам Pr3+, Nd3+, Sm3+, Tb3+. Получены монокристаллы фазы GeSb2Te4, чьи электронные свойств позволяют рассматривать материал как трехмерный аналог графена. Экспериментальные результаты демонстрируют возможность реализовать безынерционные токи в таком классе материалов. В результате проведённых исследований установлена природа дефектов в LiInSe2 различной окраски. Разработана методика низкоградиентного выращивания кристаллов LiGaS2, LiGaSe2 большого размера стехиометричного состава. Снижение температурных градиентов в процессе роста LiGaS2 позволяет повысить оптическое качество выращенных кристаллов и отказаться от процедуры постростового отжига. Установлен механизм влияния постростовой термообработки на оптические свойства монокристаллов BaGa4Se7, получены кристаллы с низкой концентрацией дефектов и высокой оптической стойкостью. Определены условия выращивания крупных монокристаллов Rb2Na(NO3)3. Показано, что кристалл не гигроскопичен, ширина запрещенной зоны оценена как 3.06 эВ. Изучена электронная структура кристаллов лазерных матриц KPb2Cl5, K0.5Rb0.5Pb2Br5. Полученные данные свидетельствуют о низкой гигроскопичности поверхности кристалла KPb2Cl5, оценена ионная составляющая химических связей в решетке. Для K0.5Rb0.5Pb2Br5 впервые определена ширина запрещенной зоны. Исследовано влияние температуры выращивания монокристаллов KTiOAsO4 на спектроскопические характеристики, проводимость и формирование доменных структур. Кристаллы, полученные при температуре около 800оС, демонстрируют оптимальные характеристики для создания периодических структур.