18 научных сотрудников, 16 чел – вспомогательный персонал.
Контакты
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., 7(383)3066392
Методы и методики
Кристаллы выращиваются модифицированными методами Чохральского, Киропулоса, Бриджмена-Стокбаргера, вакуумно-термического напыления. Для повышения оптического качества выращенных кристаллов применяется постростовой температурный отжиг. При изучении фазовых диаграмм оксидных систем активно используется метод визуально-политермического анализа.
Инструментальные методы исследования (в т.ч. АЦ ИГМ и сторонние организации):
рентгеноструктурный анализ
рентгеноспектральный микроанализ
термический анализ
оптическая, сканирующая электронная и атомно-силовая микроскопия
инфракрасная спектроскопия
рамановская спектроскопия
люминесцентные методы
электрофизические методы
Инфраструктура
Несколько десятков установок для синтеза, выращивания кристаллов и постростового отжига с диапазоном температур до 1100⁰С (в единичном случае до 1300⁰С), оборудование для обслуживания и ремонта, оборудование для получения экспресс-результатов: микроскопы, ДТА, и др.
Важнейшие достижения за 5 лет (до 3 шт.)
Синтезированы и выращены кристаллы новых соединений K7CaR2(B5O10)3, где R= Nd,Y,Yb, исследованы их структурные особенности, спектральные, люминесцентные и термические свойства. Методом Курца - Перри подтверждена перспективность использования полученных кристаллов для генерации второй гармоники от Nd лазеров.
Открыт новый класс фторидоборатов с антицеолитной структурой с положительно заряженным «каркасом» [Ba12(BO3)6]6+, в каналах которого находятся разупорядоченные анионные кластеры. Кристаллы новых твердых растворов характеризуются эффектом линейного дихроизма, представляют интерес для использования в качестве дихроичных поляризаторов, твердотельных электролитов.
Методом Бриджмена впервые получены кристаллы SrPb3Br8:Pr3+ размером до ø15×100 мм. Для кристаллов KPb2Cl5:Er3+, KPb2Cl5:(Er3++Yb3+), KPb2Cl5:Tb3+ изучены спектроскопические характеристики. Полученные результаты позволяют рассматривать кристаллы как эффективные лазерные среды с низкоэнергетическим фононным спектром для среднего ИК диапазона.
Информационная справка
Деятельность лаборатории направлена на разработку и экспериментальную апробацию новых кристаллических материалов с уникальными свойствами, а также высокоэффективных технологических решений синтеза и выращивания различных кристаллов для фотоники (лазерной техники и пр.) и других областей техники. Конечной целью является получение функциональных монокристаллов с управляемыми свойствами. Такие материалы обеспечивают технологический прорыв в создании нового инструментария для широкого спектра применений, в частности широкополосных лазерных спектрометров, необходимых для экологического мониторинга окружающей среды, неинвазивной диагностической медицины и др. Поиск новых и модификация известных химических соединений и структур, обладающих ярко выраженными эффектами различной физической природы, важен как для разработки новых перспективных материалов, так и для развития фундаментальных представлений.
Эффективность использования кристаллов зависит от потенциала, который заложен в самой монокристаллической матрице, а также от того, насколько полно реализованы потенциальные возможности кристалла. Последнее зависит от его качества и, в конечном итоге, от существующего уровня развития методов выращивания. Поэтому актуальны как поиск новых функциональных соединений, так и улучшение физических, химических и методических основ процессов выращивания уже известных кристаллов.
От фундаментальных исследований элементарных процессов роста, фазовых диаграмм, поиска новых кристаллических сред до практического решения конкретных проблем, связанных с выращиванием объемных кристаллов.
Объектами исследований являются кристаллы различных соединений. Условно, их можно представить следующими группами:
- нелинейные кристаллы с широкой запрещенной зоной, позволяющие реализовать когерентное излучение в ВУФ-УФ, ИК и далее до терагерцовых спектральных диапазонов,
- кристаллы для создания активных лазерных сред с минимальными потерями на тепловыделение и высоким квантовым выходом на излучательных переходах ИК диапазона,
-кристаллы топологических изоляторов для устройств спинтроники,
-кристаллы люминофоры,
-кристаллы для солнечных батарей.
К.г.-м.н. Кох К.А. и к.г.-м.н. Тарасова А.Ю. являются преподавателями кафедры минералогии и геохимии ГГФ НГУ
Участие в научных мероприятиях
2019 год:
• Международная конференция «Механизмы и нелинейные проблемы нуклеации и роста кристаллов и тонких пленок», г. Санкт-Петербург;
• 14-ый Международный конгресс по прикладной минералогии ICAM-2019, Белгород;
• Международная конференция «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии КРИС-2019», г. Ижевск;
• V Школа-конференция молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019, посвященная Международному году периодической таблицы химических элементов, г. Новосибирск;
• VII Международная летняя школа RACIRI-2019, Светлогорск;
• 8-ая Международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов», г. Москва;
• XIV Международная конференция по импульсным лазерам и лазерным применениям - AMPL-2019, г. Томск;
• Усовершенствованные твердотельные лазеры 2019 г. (OSA Laser Congress), г. Вена.
2018 год:
6я Европейская конференция по росту кристаллов, г. Варна, Болгария
XXII Международный научный симпозиум студентов и молодых ученых имени академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр», г. Томск
Третий Байкальский материаловедческий форум, г Улан-Удэ,
5 Всероссийская молодежная конференция «Науки о земле. Современное состояние», г.Шира,
IX Сибирской конференции молодых ученых по наукам о земле, г. Новосибирск
Базовый проект НИР (IX.125) «Физико-химические основы поиска и разработка методик получения известных и функциональных материалов» (2017-2020 г.г.). Научный руководитель: Кох А.Е.
РФФИ 19-33-90012: Кристаллохимические особенности и оптические свойства двойных редкоземельных скандоборатов. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 18-48-543012: Получение и исследование новых люминесцентных материалов для энергосберегающих технологий на основе фторидоборатов щелочных и щелочноземельных металлов, активированных редкоземельными элементами. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-08-01157: Фазообразование в четверной взаимной системе Li, Ba, B // O, F и выращивание кристаллов b-BaB2O4 (BBO) и фторидоборатов. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-32-20001: Изучение фундаментальных закономерностей формирования лазерных сред на основе ортоборатов и фторидоборатов щелочных и щелочноземельных металлов, легированных 4f-элементами. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-29-12094: Научно-методические основы получения функциональных 2D кристаллов и гетероструктур с перспективными электронными свойствами. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 17-45-540775: Создание монокристаллов халькогенидов для полупроводниковых детекторов нейтронного излучения. Руководитель: Исаенко Л.И.
РФФИ 17-08-00955: Синтез, атомная и электронная структура новых топологических изоляторов (Ge,Si)-(Sb,Bi)-Te. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 16-32-00545: Фундаментальные исследования системы SrxPbyBr2(x+y):РЗЭ (фазовая диаграмма, процессы роста, механизмы легирования). Руководитель: Тарасова А.Ю.
РФФИ 16-32-50077: Разработка метода получения кристаллов Ga2S3 для нелинейной оптики
РФФИ 15-02-03408: Изменение условий выращивания и свойств нелинейно-оптических кристаллов Li-содержащих халькогенидов при введении Ge. Руководитель: Исаенко Л.И.
Simonova E.A., Kuznetsov A.B, Shevchenko V.S., Kononova N.G., Kokh A.E.Growth of bulk β-BaB2O4 crystals from solution in LiF-Li2O melt and study of phase equilibria // Journal of Crystal Growth. - 2019. - Vol.525. - Art.125186. - ISSN 0022-0248. - EISSN 1873-5002.(63770)
Uralbekov B., Shevchenko V., Kuznetsov A., Kokh A., Kononova N.G., Bolatov A., Kokh K.Novel compounds in the MMeR(BO3)(2) borate family (M = alkali metal, Me = alkaline earth metal, R = rare-earth element): Syntheses, crystal structures and luminescent properties // Journal of Luminescence. - 2019. - Vol.216. - Art.116712. - ISSN 0022-2313. - EISSN 1872-7883.(64036)
Simonova E., Kokh A., Shevchenko V., Kuznetsov A.B, Kragzhda A., Fedorov P.Growth of β-ΒaΒ2O4 Crystals from Solution in LiF–NaF Melt and Study of Phase Equilibria // Crystal Research and Technology. - 2019. - Art.1800267. - ISSN 0232-1300. - EISSN 1521-4079.(63320)
Kokh K., Kraghzda A, Svetlichnyi V., Galashov E., Rashchenko S.V., Seryotkin Y., Kuznetsov A., Maillard A., Uralbekov B., Kokh A.Growth and optical properties of LiTm(WO4)(2) crystal // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol.794. - P.21-25. - ISSN 0925-8388. - EISSN 1873-4669.(63487)
Solntsev V.P., Bekker T.B., Davydov A.V., Yelisseyev A.P., Rashchenko S.V., Kokh A.E., Grigorieva V.D., Park S.H.Optical and Magnetic Properties of Cu-Containing Borates with "Antizeolite" Structure // Journal of Physical Chemistry C. - 2019. - Vol.123. - Iss. 7. - P.4469-4474. - ISSN 1932-7447. - EISSN 1932-7455.(63288)
Kokh K., Kraghzda A, Svetlichnyi V., Galashov E., Rashchenko S.V., Seryotkin Y., Kuznetsov A., Maillard A., Uralbekov B., Kokh A.Growth and optical properties of LiTm(WO4)(2) crystal // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol.794. - P.21-25. - ISSN 0925-8388. - EISSN 1873-4669.(63487)
Krinitsin P., Yelisseyev A., Jiang X.X., Isaenko L., Molokeev M., Lin Z., Pugachev A. Growth, structure and optical properties of nonlinear LiGa0.5In0.5Te2 single crystal // Crystal Growth & Design. - 2019. – V.19. – P.1805–1814.
Khyzhun O.Y., Bekenev V.L., Denysyuk N.M., Isaenko L.I., Yelisseyev A.P., Goloshumova A.A., Tarasova A.Y. Specific peculiarities of the electronic structure of SrPb3Br8 as evidenced from first-principles DFT band-structure calculations // Journal of Electronic Materials. – 2019. – V.48. – P.3059-3068.
Korzhneva K.E., Kidyarov B.I., Isaenko L.I., Zherebtsov D.A., Sharutin V.V., Yelisseyev A.P., Pervukhina N.V., Tarasova A.Yu. Growth, structure and physical properties of nonlinear K2Ba(NO3)4 crystals // Journal of Solid State Chemistry. - 2019. – V.274. – P.52–57.
12.Isaenko L.I., Korzhneva K.E., Khyzhun O.Y., Molokeev M.S., Goloshumova A.A., Tarasova A.Y. Structural and X-ray spectroscopy studies of Pb1-xBax(NO3)2 solid solutions // Journal of Solid State Chemistry. - 2019. – V.277. – P.786-792.
13.Kato K., Umemura N., Isaenko L., Lobanov S., Vedenyapin V., Miyata K., Petrov V. Thermo-optic dispersion formula for LiGaS2 // Applied Optics. - 2019. – V.58. – P.1519-1521.
Serazetdinov A.R., Smirnov A.A., Pustovarov V.A., Isaenko L.I. Spectroscopic Properties of KPb2Cl5 and RbPb2Br5 Doped with Er3+ and Yb3+ // Physics of the Solid State. - 2019. – V.61. – P.811-817.
Yelisseyev A.P., Lobanov S.I., Krinitsin P.G., Isaenko L.I. The optical properties of the nonlinear crystal BaGa4Se7 // Optical Materials. – 2019. (in press, DOI: 10.1016/j.optmat.2019.109564)
Smetanin S., Jelinek M., Kubecek V., Kurus A., Zheltov K., Lobanov S., Isaenko L. 10-μJ level, 20-picosecond difference-frequency generation at 9.21 μm in LiGaS2 pumped by 1.064/1.203 μm Nd:YAG/CaCO3 Raman laser. // Nonlinear Optics (NLO). Optical Society of America. - 2019. – P.NTu4A.39.
Массалимов И.А., Чуйкин А.Е., Масалимов Б.И., Ахметшин Б.С., Уракаев Ф.Х., Буркитбаев М.М., Мустафин А.Г. Долговременная защита строительных конструкций с использованием наноразмерных покрытий на основе серы // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Том 11, № 3. – С. 276–287. – DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-3-276-287 [Massalimov I.A., Chuykin A.E., Massalimov B.I., Akhmetshin B.S., Urakaev F.H., Burkitbaev M.M., Mustafin A.G. Long-term protection of building structures with sulfur-based nanoscale coatings // Nanotehnologii v stroitel’stve = Nanotechnologies in Construction. 2019, Vol. 11, no. 3, pp. 276–287. DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-3-276-287].
Юсупов Т.С., Шумская Л.Г., Кондратьев С.А., Кириллова Е.А., Уракаев Ф.Х. Использование механоактивационного измельчения в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья/ / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2019. - № 5. - С. 121–127. DOI: 10.15372/FTPRPI20190513 20. Khan N.V., Burkitbayev M.M., Urakaev F.Kh. Preparation and properties of nanocomposites in the systems S−AgI and S−Ag2S−AgI in dimethyl sulfoxide // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 704. N 1. Art. no. 012007 (8pp). doi:10.1088/1757-899X/704/1/012.
Khan N.V., Burkitbayev M.M., Urakaev F.Kh. Development of the synthesis technology of S@AgCl−Ag2S nanocomposite in aqua medium // Bulletin of the Karaganda University. Chemistry series / Вестник Карагандинского университета. Серия Химия. № 4(96)/2019. P. 72–76. DOI:10.31489/2019Ch4/72-76
Kosyakov V.I., Sinyakova E.F., Kokh K.A.Sequential crystallization of four phases from melt on the polythermal section of the Cu–Fe–Ni–S system // JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY. - 2019.(64045)
