Φωτοεπαγόµενες παραµορφώσεις σε κρυστάλλους LiNbO3 µε προσµίξεις σιδήρου. In situ µελέτη µε συνδυασµό τοπογραφίας σύγχροτρον και περιθλασιµετ...

Το νιοβικό λίθιο είναι ένας τεχνητός πιεζοηλεκτρικός, ηλεκτρο-οπτικός κρύσταλλος µε πολλές εφαρµογές σε οπτοηλεκτρονικές διατάξεις. Φωτισµός του LiNbO3 µε ορατή ακτινοβολία έχει ως αποτέλεσµα την ανάπτυξη ισχυρού ηλεκτρικού πεδίου φορτίων χώρου κατά µήκος του άξονα πόλωσης c στον όγκο του υλικού (φωτοβολταϊκό φαινόµενο όγκου). Με τη συνδυαστική χρήση των πλέον σύγχρονων µεθόδων περιθλασιµετρίας υψηλής διακριτικής ικανότητας και τοπογραφίας ακτινοβολίας synchrotron παρατηρήσαµε πως ο φωτισµός δειγµάτων Fe:LiNbO3 µε λευκή ορατή ακτινοβολία έχει ως αποτέλεσµα την εµφάνιση κρυσταλλικών παραµορφώσεων στον όγκο του υλικού. Αντικείµενο της παρούσας διατριβής είναι η συστηµατική µελέτη των κρυσταλλικών παραµορφώσεων οι οποίες επάγονται στους κρυστάλλους νιοβικού λιθίου µε προσµίξεις κατά το φωτισµό τους µε ορατή ακτινοβολία µε σκοπό να προσδιοριστούν πλήρως οι παραµορφώσεις αυτές και να διερευνηθεί ο µηχανισµός δηµιουργίας τους. Για το λόγο αυτό διερευνήθηκε το είδος των παραµορφώσεων, η χωρική και χρονική εξέλιξή τους και η εξάρτησή τους από τη φύση της πρόσµιξης, από τις διαστάσεις της φωτεινής δέσµης και της έντασης της ακτινοβολίας. Με βάση τα πειραµατικά αποτελέσµατα υπολογίστηκε το φωτοβολταϊκό πεδίο φορτίων χώρου και εξάχθηκαν συµπεράσµατα για τις δυνατότητες των σύγχρονων µεθόδων περίθλασης και τοπογραφίας ακτίνων-Χ. Παρατηρήθηκε πως ο φωτισµός δειγµάτων Fe:LiNbO3 µε λευκή ορατή ακτινοβολία είχε ως αποτέλεσµα την εµφάνιση κρυσταλλικών παραµορφώσεων στην φωτιζόµενη περιοχή. ?εν παρατηρήθηκαν κρυσταλλικές παραµορφώσεις κατά το φωτισµό δειγµάτων µε πρόσµιξη µαγνησίου ή σε καθαρά δείγµατα. Για τα δείγµατα x-cut και z-cut Fe: LiNbO3 οι παραµορφώσεις απεικονίστηκαν ως αντίθεση έντασης σε τοπογραφίες ακτινοβολίας σύγχροτρον. Από τις µονοχρωµατικές τοπογραφίες συναρτήσει της γωνίας πρόσπτωσης των ακτίνων-Χ εξάχθηκαν οι καµπύλες περίθλασης απ’όλο τον κρύσταλλο µε χωρική ανάλυση έως και 10µm. Από τη µεταβολή της θέσης και της µορφής των καµπυλών περίθλασης µετά το φωτισµό σχεδιάστηκαν οι χάρτες ισοϋψών του ενεργού αποπροσανατολισµού και του εύρους στην ηµίσεια τιµή των καµπυλών περίθλασης. Από τον χάρτη ισοϋψών του ενεργού αποπροσανατολισµού στο δείγµα z-cut υπολογίστηκε η εκτατική παραµόρφωση στο κέντρο της φωτιζόµενης περιοχής εzz=0.8?10-4 και η διατµητική παραµόρφωση στα όρια της φωτιζόµενης περιοχής εzx(zy) =1.35?10-4 arcs. Θεωρήσαµε ότι ο φωτισµός στο Fe:LiNbO3 δηµιουργεί µέσω του φωτοβολταϊκού φαινοµένου όγκου περιοχές φορτίων χώρου στο εσωτερικό του κρυστάλλου παράλληλα µε τη φυσική επιφάνεια και αποδώσαµε µέσω του αντίστροφου πιεζοηλεκτρικού φαινοµένου την παραµόρφωση στο κέντρο στη συνιστώσα Εz του πεδίου και την παραµόρφωση στα όρια κατά κύριο λόγο στις συνιστώσες Εx, Ey του πεδίου.

Grantor dc:publisher

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ)

Year dc:date

2005

Authors dc:creator

• Chrysanthakopoulos, Nikolaos
• Χρυσανθακόπουλος, Νικόλαος

• Ακτίνες Χ
• Νιοβικό λίθιο
• Σιδηροηλεκτρισμός
• Κρύσταλλοι
• Φυσικές Επιστήμες
• Natural Sciences
• Φυσική
• Physical Sciences

Language dc:language

gre

Identifier

10.12681/eadd/0811

OAI identifier oai:identifier

oai:10442/0811