Успехи наших кристаллографов

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова синтезировали и изучили новые многофункциональные кристаллы, на основе которых можно будет создать лазерные установки для медицины и навигации. Результаты работы были опубликованы в журналах Journal of Crystal Growth, Laser Physics Letters, Applied Optics и EPJ Web of Conferences.

Ученые работали поэтапно. В одной из статей они провели краткий обзор исследований по новым многофункциональным кристаллам, выполненным с 1990-х по настоящее время авторами работы. Эти кристаллы обладают структурой хантита — прозрачного белого минерала с формулой CaMg₃(CO₃)₄. В ходе исследования ученые разработали новые оригинальные подходы к синтезу многофункциональных кристаллов.

Следующие две статьи ученые посвятили исследованиям условий выращивания многофункциональных кристаллов. Особое внимание было сосредоточено на спектроскопических и лазерных характеристиках монокристаллов гадолиний-алюминиевого бората — соли борной кислоты. Этот борат был активирован ионами эрбия и иттербия, которые используются в безопасных для органов зрения минилазерах ближнего инфракрасного диапазона (длина волны 1,5-1,6 микрометра). Ученые вырастили монокристаллы из многокомпонентных высокотемпературных растворов-расплавов, а после провели спектроскопические и лазерные эксперименты.

В ходе работы над четвертой статьей ученые вырастили кристаллы самарий-хромового органического бората и провели спектроскопические исследования, измерив их удельную теплоемкость и магнитную восприимчивость. Авторы выявили три фазовых перехода при температурах 7,8 ± 0,5 К,6,7 ±0,5 К и 4,3 ± 0,2 К и сейчас обсуждают природу этих переходов. Ученые планируют оптимизировать условия выращивания монокристаллов на затравках и детально исследовать их магнитные свойства.

«Научная ценность опубликованных исследований состоит в создании физико-химических основ выращивания и характеризации новых многофункциональных кристаллов для лазерных и магнито-электронных систем нового поколения. На практике в обозримом будущем могут быть использованы кристаллы редкоземельных боратов для лазерных систем ближнего инфракрасного спектрального диапазона. Они будут использоваться в офтальмологии, малогабаритных дальномерах, в беспилотных летательных аппаратах, в системах целеуказания и оптоэлектронного противодействия, в воздушной навигации и для зондирования атмосферы», — рассказал Николай Леонюк, доктор химических наук, профессор кафедры кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ.

Работа была выполнена в сотрудничестве с несколькими российскими и иностранными институтами и университетами.

Оригинал: http://www.msu.ru/science/news/geologi-iz-mgu-izuchili-novye-mnogofunkts…