9 research outputs found

    Diffusion and following isothermal desorption of impurity and matrix atoms out of sapphire and its melt

    No full text
    Isotermal desorption of impurity matrix atoms (as CO, CO₂, H₂, H₂O) out os sapphire bulk has been studied. A theoretical model has been proposed for diffusion mechanism of the atoms included in gas-vacancy complexes 2Vᶦ-Mᶦ (Mᶦ being an atom, Vᶦ, a neutral vacancy). According to the model, the gas-vacancy complexes are formed due to breaking to the surface thereof becomes desorbed while another one becomes recombined into molecules and then desorbed. The equations describing the deffusion and desorption have been derived. The diffusion and desorption parameters have been determined for the atoms and molecules.Досліджено ізотермічну десорбцію домішкових та матричних атомів з об'єму сапфіру у складі CO, CO₂, H₂, H₂O. Запропоновано теоретичну модель механізму дифузії атомів у сапфірі у складі газо-вакансійних комплексів 2Vᶦ-Mᶦ (Mᶦ - атом, Vᶦ - нейтральна вакансія). Згідно з моделлю, газо-вакансійні комплекси утворюються внаслідок розриву іонно-ковалентноих зв'язків у сапфірі. Домішкові та матричні атоми, після чого одна частка їх десорбується, а інша рекомбінує у молекули, а потім десорбується. Одержано рівняння, що описують дифузію та десорбцію, визначено параметри дифузії та десорбції атомів та молекул.Исследована изотермическая десорбция примесных и матричных атомов из объема сапфира в составе CO, CO₂, H₂, H₂O. Предложена теоретическая модель механизма диффузии атомов в сапфире в составе газ-вакансионных комплексов 2Vᶦ-Mᶦ (Mᶦ - атом, Vᶦ - нейтральная вакансия). Согласно модели газ-вакансионных комплексы образуются в результате разрыва ионно-ковалентных связей в сапфире. Примесные и матричные атомы, продиффундировав к поверхности в составе комплексов, переходят в адсорбированное состояние, затем одна часть их десорбируется. Получены уравнения, описывающие диффузию и десорбцию, определены параметры диффузии и десорбции атомов и молекул

    Investigation of residual stresses in sapphire plates after grinding and polishing

    No full text
    The method of flexure determination was used to investigate the dependence of residual stresses on the depth of damaged layer in sapphire plates with a diameter of 100 mm after grinding and polishing. The flexure was determined from nonflatness of the control side of the plate using an interferometer of IT-200 type. The layer damaged in the process of grinding or polishing (of the tested side of the plate) was removed by chemico-mechanical polish. The removed value was established to an accuracy of 0.1 mg by weighing the plate before and after the treatment. The plate flexure was found to diminish with each removed layer, and to disappear after removal of 7 µm and 0.4 µm thick layer of the ground and polished samples, respectively. The most essential deformation caused by residual stresses was observed in the layers of the ground and polished plates with a thickness of 0.12-0.24 µm and 0.09-0.14 µm, respectively

    Formation of the spinel structure (AIAI₂О₄) phase on sapphire surface

    No full text
    A phenomenon of transformation of sapphire surface layer with the formation of a new cubic phase of spinel (AIAI₂О₄) structure as a result of high temperature reducing annealing has been revealed. The result of microscopic investigations and X-ray diffraction analysis of the new phase layer on sapphire surface for two crystallographic planes (0001) and (1012 ) are presented.Обнаружено явление трансформации поверхностного слоя сапфира с образованием новой фазы с кубической структурой шпинели (AIAI₂О₄) в результате высокотемпературного восстановительного отжига. Приведены результаты микроскопических исследований и рентгеновского фазового анализа слоя новой фазы на поверхности сапфира для двух кристаллографических плоскостей (0001) и (1012).Виявлено явище трансформації поверхневого шару caпфipy з утворенням нової фази з ку6ічною структурою шпінєлі (AIAI₂О₄) у результаті високотемпературного відбудовного відпалу. Приведено результати мікроскопічних досліджень і рентгенівського фазового аналізу шару нової фази на поверхні сапфіру для двох кристалографічних площин (0001) i (1012)

    Optical and luminescence characteristics of YAG:Ce crystals grown by horizontal directed crystallization in reducing gas medium

    No full text
    The optical and luminescence characteristics of YAG:Ce crystals grown first using the gas phase horizontal directed crystallization in reducing gas media developed by the authors have been studied. A correlation has been found between the cerium content and intensity of the absorption bands peaked at 235, 270 nm and in the 250-300 nm range. A model is proposed to describe the optical absorption features of YAG:Ce crystals grown in reducing conditions. According to the model, in the presence of cerium ions, the conversion of F, F⁺ centers occurs. The 1 uminescence spectra are characterized, besides of a wide (530-540 nm) Ce³⁺ ion band, by a 400 nm band which is due to F centers.Досліджено оптичні та люмінесцентні характеристики кристалів YAG:Ce, вперше одержаних з застосуванням розроблених авторами газових технологій горизонтальної напрямної кристалізації у відновлювальних середовищах. Встановлено кореляцію вмісту церію у кристалах та інтенсивності смуг поглинання при 235, 370 нм та в області 250-300 нм. Запропоновано модель, яка описує особливості оптичного поглинання кристалів YAG:Ce, що вирощені у відновлювальних умовах. Згідно з цією моделлю, у присутності іонів церію відбувається конверсія F, F⁺-центрів. Спектри люмінесценції характеризуються, окрім широкої (530-540 нм) смуги іонів Се³⁺, лінією 400 нм, зумовленою F-центрами.Исследованы оптические и люминесцентные характеристики кристаллов YAG:Ce, впервые полученных с использованием разработанных авторами газовых технологий горизонтальной направленной кристаллизации в восстановительных средах. Установлена корреляция содержания церия в кристаллах и интенсивности полос поглощения при 235, 370 нм и в области 250-300 нм. Предложена модель, описывающая особенности оптического поглощения кристаллов YAG:Ce, выращенных в восстановительных условиях. Согласно этой модели, в присутствии ионов церия происходит конверсия F, F⁺-центров. Спектры люминесценции характеризуются, кроме широкой полосы (530- 540 нм) ионов Се³⁺, линией 400 нм, за которую ответственны F-центры

    Structure of thermally evaporated bismuth selenide thin films

    No full text
    The Bi₂Se₃ thin films with thicknesses d = 7-420 nm were grown by thermal evaporation in vacuum of stoichiometric n-Bi₂Se₃ crystals onto heated glass substrates under optimal technological conditions determined by the authors. The growth mechanism, microstructure, and crystal structure of the prepared thin films were studied using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and atomic force microscopy. It was established that the prepared thin films were polycrystalline, with composition close to the stoichiometric one, did not contain any phases apart from Bi₂Se₃, were of a high structural quality, and the preferential growth direction [001] corresponded to the direction of a trigonal axis C₃ in a hexagonal lattice. The films, like the initial crystal, exhibited n-type conductivity. It was shown that with increasing film thickness, the grain size and the film roughness remain practically the same at thicknesses d << 100 nm, and after that increase, reaching their saturation values at d ~ 300 nm. It follows from the results obtained in this work that using the method of thermal evaporation in vacuum from a single source, one can prepare thin n-Bi₂Se₃ films of a sufficiently high structural quality with a composition close to the stoichiometric one and the preferential growth orientation
    corecore