Оптичний матеріал на основі монокристалічного твердого розчину zn1-xmgxse

Оптичний матеріал на основі монокристал ічного твердого розчину Zni xMgxSe, який відрізняється тим, що концентрація Мд у кристалі становить 0,10 0,18 кристали ростуть із залишковими напругами, які призводять до появи численних тріщин, що значно погіршує МІЦНІСТЬ кристалів В основу винаходу поставлена задача отримання високопрозорого інфрачервоного термостабільного матеріалу з високою величиною двупроменезаломлення Рішення задачі забезпечується тим, що в оптичному матеріалі на основі монокристалічного твердого розчину Zni xMgxSe, згідно винаходу, вміст Mg в кристалах складає 0,10 < х < 0,13 Проведені нами експерименти показали принципову можливість виготовлення із цього оптичного матеріалу термостабільних фазообертаючих платівок і термостабільних багатофункціональних широкоспектральних оптичних елементів, які поєднують функції пасивних та керуючих оптичних елементів 14 діапазону В цих дослідженнях у зразках Zni xMgxSe вперше було виявлено 1) екстремум величини двупроменезаломлення в залежності від вмісту у кристалі магнію, 2) максимальна величина анізотропії мікротвердості Ці екстремуми спостерігались у зразках, із вмістом Mg 0,10 < х < 0,13 При цьому, величина двопроменезаломлення у кристалах із вмістом Mg 0,10 < х < 0,13 більш ніж ВДВІЧІ перевищує ту, що спостерігається у зразках, вміст магнію у яких вище або нижче вказаного діапазону (Фіг 1) Як показали результати рентгеноструктурного аналізу, при концентраціях Mg 0,10 < х < 0,13 в кристалах Zni xMgxSe утворюється особлива гексагональна структура - політип 4Н На сколах кристалів, які мають таку структуру, смуги перемінного двопроменезаломлення не спостеріга 46429 чин Дп в смугах двопроменезаломлення приво ються, внаслідок чого забезпечується можливість використання такого матеріалу для пропускання через нього інтенсивного лазерного випромінювання 14 діапазону без спотворювання фазового фронту лазерного пучка При цій концентрації магнію кристали ростуть без залишкових напружень (внутрішніх тріщин) і тому мають високу механічну МІЦНІСТЬ На Фіг 1 приведена залежність показника двупроменезаломлення від концентрації Mg в твердих розчинах Zni xMgxSe На Фіг 2 - залежність анізотропії мікротвердості на площині сколу монокристалів Zni xMgxSe від концентрації Mg Для отримання пропонуємого матеріалу шихту готують шляхом ретельного перемішування 200г порошку селеніду цинку, 6г розмеленого магнію елементарного і 10г розмеленого селену елементарного Після перемішування отриману шихту завантажували у графітовий тигель діаметром 25мм Завантажений шихтою тигель розташовували у ростовій печі і вертикальним методом Бриджмена (вирощування із розплаву під надлишковим тиском інертного газу) вирощували монокристал Zni xMgxSe Вирощування монокристалу проводили зі швидкістю росту 5мм за годину, при надлишковому тиску аргону 20атм У вирощеному кристалі розподіл вмісту магнію вздовж кристалевої були визначали методом емісійно-спектрального аналізу і методом електронно-зондового мікроаналізу за допомогою електронного мікроскопу JSM-820 з системою знергодисперсійного мікроаналізатора Link AN 10/85S З вирощених монокристалів виготовляли орієнтовані в площині скола плоско-паралельні поліровані платівки діаметром 15мм і завтовшки 3,5мм На виготовлених платівках вимірювали величину двопроменезаломлення і анізотропію мікротвердості Результати вимірювань приведені ВІДПОВІДНО на Фіг 1 і 2 Експериментальні дослідження фізичних властивостей отриманих монокристалічних зразків Zni xMgxSe показали, що максимальна анізотропія механічних і поляризаційно-оптичних властивостей спостерігається в кристалах із вмістом Mg, який дорівнює 0,10 < х < 0,13 Перевагою пропонуємого оптичного матеріалу є те, що виготовлені на його основі фазові платівки 14 діапазону, наприклад, платівки XI А-та XII для СОг-лазерів, мають значно більш високу термостабільність і здатні працювати з більш високоштенсивним оптичним випромінюванням і в більш широкому інтервалі температур у порівнянні з платівками, виготовленими на основі CdS і CdSe 46429 0,00100,00080,00060,00040,0002 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 концентрація Mg, x Фіг Л dc/da 0,940,920,900,880,860,84-^ 0,82 0 0,1 0,2 0,3 0,4 концентрація Mg, x Фіг.2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71