Физико-химические основы кристаллизации редкоземельных боратов для компактных лазеров, опто- и магнитоэлектронных систем нового поколения

Проект направлен на создание физико-химических основ технологии получения многофункциональных материалов для компактных лазерных, опто- и магнитоэлектронных систем нового поколения в рамках комплексного междисциплинарного направления по исследованию кристаллогенезиса в природных системах и в лабораторных условиях, на выявление закономерных связей «состав–структура–свойства–генезис» монокристаллов и эпитаксиальных пленок. Фундаментальные задачи заявляемого проекта связаны с синтезом, изучением условий роста, получением объемных малоразмерных монокристаллов и эпитаксиальных слоев на основе редкоземельных (р.з.) боратов, а также первичной характеризацией их кристаллохимических, спектроскопических, магнитных и оптических свойств. Уникальное сочетание превосходных физических характеристик, в т.ч. высокой теплопроводности, твердости, лучевой прочности, с нелинейно-оптическими, лазерными и магнитоэлектрическими свойствами кристаллических р.з.-боратов и возможности изоморфных замещений предполагает широкое их использование в современных малогабаритных высокоэффективных многофункциональных технических устройствах различного типа. Комплексное исследование фазовых соотношений в многокомпонентных расплавах боратов и условий раствор-расплавной кристаллизации новых высокотемпературных соединений в этих системах создает научную базу для разработки технологий и кристаллов, которые до сих пор практически не были востребованы. С другой стороны, выявление общих закономерностей кристаллогенезиса в сложных боратных расплавах с конденсированными анионами может быть не только прогностической основой при поиске новых функциональных кристаллических материалов, но и полезно для оценки генетической связи с их природными прототипами и структурными аналогами. Работы по заявляемому проекту имеют междисциплинарный характер - на стыке физики, химии, минералогии, материаловедения, физикохимии и технологии неорганических материалов - и не поддаются однозначной классификации в рамках предлагаемого перечня. Изучение условий кристаллизации в предлагаемых системах сопоставимо по сложности с экспериментальным моделированием природного минералообразования.