Центры окраски и наноструктуры на поверхности лазерных кристаллов

Приведены результаты исследования структурных и радиационных центров окраски в объеме и упорядоченных наноструктур на поверхности примесных лазерных кристаллов сапфира, алюмоиттриевого граната и титаната стронция. Рассмотрены изменения спектральных свойств образцов как высокой очистки, так и с примесью ионов Ti, V и Cr после воздействия термического отжига, ионизирующего излучения или плазмы. Методами оптической, ЭПР и рентгеновской спектроскопии, а также электронной сканирующей и атомной-силовой микроскопии исследованы центры окраски, возникающие вследствие изменения электронного состояния примесей и модификации поверхности монокристаллов под действием плазмы. Методом валентного сдвига рентгеновских линий зафиксировано изменение электронного состояния части примесных и регулярных ионов оксидных кристаллов в объеме и в приповерхностном слое. Рассмотрены условия образования одно- и двухуровневых систем упорядоченных кристаллитов с размерами 10^-7 — 10^-10 м на поверхности кристаллов с примесью ионов группы железа или лантана. Спектральные свойства кристаллов рассматриваются в рамках оригинального ab initio метода самосогласованного поля для кластеров Meⁿ⁺:[O^2-]k .