РАДИАЦИОННОЕ ОКРАШИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ LiF ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Гречкина Татьяна Валерьевна, Лисицына Людмила Александровна, Корепанов Владимир Иванович

Томский политехнический университет, г.Томск, Россия

В докладе представлены результаты исследования методами импульсной спектрометри процессов радиационного дефектообразования в чистых кристаллах LiF.

В спектральном диапазоне 2…6 эВ и временном интервале 10-8…102с после окончания воздействия импульса электронов (ИЭ) исследовался спектральный состав и кинетики релаксации поглощения и люминесценции, иницированные воздействием ИЭ на кристалл при различных температурах в диапазоне 11...300К. Исследовались кристаллы LiF до облучения прозрачные в интервале 13,6…1 эВ.

Параметры пучка электронов: энергия электронов 400кэВ, длительность импульса 10 нс, плотность возбуждения варьировалась в диапазоне 0.1...30 Дж см-3.

Исследовалось влияние температур кристаллов при облучении на эффективность создания следующих собственных радиационных дефектов: долгоживущих F центров и короткоживущих экситоноподобных состояний (ЭС).

Анализ полученных экспериментальных данных позволяет утверждать следующее. В кристалле LiF под действием импульса электронов при любой температуре 11…100К создаются два типа короткоживущих ЭС, имеющие различные кинетические параметры затухания, различное спектральное положение излучательных переходов (5.7 и 4.4 эВ) и различную температурную зависимость эффективности создания. Так, заселенность излучательного уровня 5.7 эВ максимальна в области сверхнизких температур (11К) и уменьшается с ростом температуры в диапазоне 40…80К. Заселенность излучательного уровня 4.4 эВ мала в области сверхнизких температур, увеличивается в области 25…60К и уменьшается при дальнейшем повышении температуры. Энергетический барьер, разделяющий два излучательных состояния, как было определено нами, равен 10 мэВ.

Различная вероятность заселения двух излучательных состояний может быть обусловлена либо различием величины барьера для автолокализации разных типов ЭС, обнаруженных нами в кристалле LiF, либо, при наличии одной адиабатической поверхности, изменением морфологии ЭС – изменением степени пространственного разделения электронного и дырочного компонентов.

Нами установлено отсутствие влияния типа и концентрации преобладающего ЭС на эффективность создания F-центров по атермическому механизму в температурном интервале 11…160К и наличие такой корреляции в температурной области 160…250К. Полученные результаты свидетельствуют о том, что F центры и ЭС создаются из разных независимых каналов при Т<100K, тогда как в области 160…250К создание F центров и высотемпературных ЭС являются альтернативными процессами .

e-mail: asf@asf.e-burg.ru