АО «Гиредмет», Москва, Россия:

И. С. Лисицкий, ст. науч. сотр.
Г. В. Полякова, ст. науч. сотр.
В. Ф. Голованов, ст. науч. сотр., эл. почта: gradan@mail.ru
М. С. Кузнецов, зав. лаб. высокочистых галогенидных материалов для оптики

Изучена зависимость структурного совершенства кристаллов галогенидов таллия от условий выращивания. Кристаллы выращивали методом Бриджмена – Стокбаргера. Установлено, что при сохранении в течение всего процесса стабильных температур на нагревателях верхней и нижней зон печи температуры в рабочем пространстве меняются из-за нарушения теплообмена между зонами при перекрытии диафрагмы опускающейся ампулой и теплоотвода через растущий кристалл, перемещающийся в область снижающихся температур. При этом изменяются положение и форма фронта кристаллизации, что приводит к изменению структуры растущего кристалла. Образуются блоки, разориентация которых может доходить до нескольких градусов. Это снижает механическую прочность и ухудшает оптические характеристики получаемого материала. Рентгеновские исследования структуры кристаллов, выращенных в разных температурных режимах, показали, что моноблочная однородно полигонизированная структура может быть получена только при стабилизации положения выпуклого фронта кристаллизации. Рентгеновские исследования выявили двухпараметричность, т. е. наличие двух решеток с различными параметрами ячеек в кристаллах твердых растворов TlBr – TlI. Двухпараметричность проявляется независимо от условий выращивания и сохраняется в кристаллах при нагреве до температуры 180 ^оС, что позволяет предположить связь этого явления с модификациями кристаллической ячейки TlI, который кристаллизуется из расплава с кубической решеткой, а при охлаждении ниже 180 ^оС переходит в ромбическую модификацию. TlBr должен стабилизировать кубическую ячейку TlI. Однако возможно, что TlI образует «островки» ромбической фазы, которые фиксируются как псевдокубические.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» в рамках проекта «Разработка технологии получения новых оптических материалов для приборов и устройств инфракрасной техники» Соглашение № 15.576.21.0054. Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) RFMEFI57614X0054.

1. Кузнецов М. С., Зараменских К. С., Лисицкий И. С. Влияние атмосферы выращивания на характеристики кристаллов TlBr. Часть 1. Спектральное пропускание и светорассеяние // Цветные металлы. 2011. № 4. С. 81–84.
2. Жукова Л. В., Корсаков А. С., Корсакова Е. А., Чазов А. И. Термодинамическое исследование диаграмм фазовых равновесий кристалл – расплав в гетерогенной системе AgBr – TlI // Расплавы. 2010. № 6. С. 68–76.

3. Корсаков А. С., Жукова Л. В., Корсаков В. С., Врублевский Д. С., Салимгареев Д. Д. Исследование фазовых равновесий и моделирование структуры системы AgBr – TlBr_0,46I_0,54 // Цветные металлы. 2014. № 8. С. 50–54.
4. Korsakov A., Zhukova L., Korsakova E., Zharikov E. Structure modeling and growing AgCl_xBr_1–x, Ag_1–xTl_xBr_1–xI_x, and Ag_1–xTl_xCl_yI_zBr_1–y–z crystals for infrared fiber optics // Journal of Crystal Growth. 2014. Vol. 386. P. 94–99.
5. Корсаков А. С., Врублевский Д. С., Жукова Л. В., Корсаков В. С., Львов А. Е., Маньков П. А. Моделирование и изготовление фотонно-кристаллических ИК-световодов (2,0-40,0 МКМ) // Фотон-экспресс. 2013. № 6. Спецвыпуск, ч. 1. С. 132,133.
6. Газизов И. М., Залетин В. М., Кукушкин В. М., Кузнецов М. С., Лисицкий И. С. Кинетика отклика тока детектора TlBr в поле Υ-излучения высокой мощности дозы // Физика и техника полупроводников. 2012. Т. 46, вып. 3. С. 405–410.
7. Gazizov I. M., Zaletin V. M., Kukushkin V. M., Kuznetsov M. S., Lisitsky I. S. Kinetics of the current response in TlBr detectors under a high dose rate of Υ-ray irradiation // Semiconductors. 2012. Vol. 46, iss. 3. Р. 391–396.
8. Plotnichenko V. G., Sokolov V. O., Philippovskiy D. V., Lisitsky I. S., Kouznetsov M. S., Zaramenskikh K. S., Dianov E. M. Near infrared luminescence in TlCl:Bi crystal // Optics letters. 2013. Vol. 38, iss. 3. P. 362–364.
9. Zhukova L., Korsakov A., Chazov A., Vrublevsky D., Zhukov V. Photonic crystalline IR fibers for the spectral range of 2–40 μM // Applied Optics. 2012. Vol. 51, iss. 13. P. 2414–2418.
10. Гребнева А. А., Булатов Н. К., Жукова Л. В. Гидрохимический синтез твердых растворов AgCl_xBr_1–x // Неорганические материалы. 2010. Т. 46, вып. 6. С. 751–756.
11. Лисицкий И. С. и др. Кристаллы галогенидов таллия. Свойства и возможность применения // Тез. докл. XIV Национальной конференции по росту кристаллов (НКРК-2010). — Москва, 6–10 декабря 2010. Т. II. С. 275.
12. Руссо В. М. и др. Применение электроаналогий к исследованию температурных полей при выращивании монокристаллов // Научные труды Гиредмета. — М. : Металлургия, 1969. Т. 25. С. 15–22.
13. Свиридов В. М. и др. Контроль формы и положения фронта кристаллизации при выращивании монокристаллов методом Стокбаргера // Научные труды Гиредмета. — М. : Металлургия, 1983. Т. 118. С. 25–30.
14. Лисицкий И. С., Голованов В. Ф., Кузнецов М. С., Полякова Г. В. Макроскопические дефекты монокристаллов галогенидов таллия, выращенных из расплава методом Стокбаргера // Цветные металлы. 2004. № 2. С. 81–84.
15. Григорович А. Н. Таллий и его промышленное получение. — Алма-Ата, 1960. — 174 с.