Научный руководитель: Герасимов Валерий Петрович, к.ф.-м.н.

Исследованы спектры поглощения кристаллов сапфира Al₂O₃; Ti⁴⁺; Fe³⁺ в области 400 - 700 нм. Кристаллы получены методом Вернейля в окислительных условиях из шихты, содержащей достаточно высокие концентрации добавок (до 1 масс. %) диоксида титана (TiO₂) и оксида железа (Fe₂O₃). Кристаллы Al₂O₃; Ti⁴⁺; Fe³⁺ относятся к широкозонным диэлектрикам со специфической структурой дефектов в виде примесно-вакансионных комплектов с переносом заряда О^2- - Ti⁴⁺:Fe³⁺.. Комплексы с переносом заряда дают интенсивную широкую полосу поглощения с максимумом в области длин волн 540 нм и узкие полосы примесных ионов Fe³⁺. Интерференция состояний непрерывного и дискретного спектров вследствие резонанса Фано искажает форму полос поглощения ионов Fe³⁺ и приводит к появлению провалов в спектре поглощения (просветление) в области длин волн l = 470 нм и l = 630 нм [1]. Смещение максимумов полос, искажение их формы, глубина провалов существенно зависят от предыстории, т.е. от условий получения и отжига образцов, внешних фотовоздействий, длительности временных выдержек.

Установлено, что фотовоздействие УФ светом (l < 300 нм) уменьшает глубину провалов, а излучение Нe-Ne лазера (l = 632,8 нм) чаще всего ее увеличивает. Фотоиндуцированный резонанс Фано в спектрах кристаллов Al₂O₃; Ti⁴⁺; Fe³⁺ сложным образом зависит от длительности фотовоздействия и при определенных условиях создает полное просветление (усиление) для пробного света на длине волны Нe-Ne лазера.

Особенностью поведения спектров поглощения кристаллов Al₂O₃; Ti⁴⁺; Fe³⁺ после фотовоздействия являются невысокие значения мощности лазера (3 мВт), при которой появляется фотоиндуцированный резонанс Фано и его наблюдение в течение длительного времени в связи с релаксацией состояния примесно-вакансионного комплекса. Это позволило выявить качественные отличия спектров фотоиндуцированного резонанса Фано для кристаллов Al₂O₃; Ti⁴⁺; Fe³⁺ [2].

[1] Батук Р.И., Грум-Гржимайко С.В. Спектроскопия кристаллов /Под ред. П.П. Феофилова. - М., 1996. - С. 204 - 210.