The object of research, development or design (in Russian) : Галлат неодима (NdGaO3), Ниобат лития (LiNbO3), Иттрий-алюминиевый перовскит (YAP)

The object of research, development or design (in Kazakh) : Неодим галлаты (NdGaO3), литий ниобаты (LiNbO3), иттрий алюминий перовскиті (YAP)

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является не только определение основных свойств и поведения этих материалов под влиянием интенсивного радиационного облучения, но и разработка новых методов и подходов для улучшения их радиационной стойкости и функциональности. Исследование важно для понимания и усовершенствования диэлектриков, применимых в ядерной энергетике, космической индустрии и высокотехнологичных областях.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты қарқынды радиациялық әсердің әсерінен осы материалдардың негізгі қасиеттері мен мінез-құлқын анықтау ғана емес, сонымен қатар олардың радиациялық төзімділігі мен функционалдығын жақсартудың жаңа әдістері мен тәсілдерін әзірлеу болып табылады. Зерттеу атом энергетикасында, ғарыш өнеркәсібінде және жоғары технологиялық салаларда қолданылатын диэлектриктерді түсіну және жақсарту үшін маңызды.

Методы исследования (на русском) : (i) оптическое поглощение и поглощение ЭПР; отражательная способность; собственная/примесная люминесценция, ее кинетика и возбуждение (стационарное и разрешенное во времени, в том числе в ВУФ-области при 4,2–300 К), термо- и оптически стимулированная люминесценция (ii) Рамановская, средняя ИК- и FTIR-спектроскопия. (iii) Атомистическое моделирование на основе первых принципов колебательных свойств основных радиационных дефектов, спектров рамановского/ИК-спектра в тесном сотрудничестве с партнерами по эксперименту, опционально: средний ИК-спектр и FTIR. (iv) Эксперименты и измерения по облучению SHI (быстрыми тяжелыми ионами) по сравнению с необлученными образцами.

Методы исследования (на казахском) : (i) оптикалық және EPR сіңіру; шағылыстыру; меншікті/қоспалы люминесценция, оның кинетикасы мен қозуы (стационарлық және уақыт бойынша шешілетін, соның ішінде 4,2–300 К-де VUV аймағында), термиялық және оптикалық ынталандырылған люминесценция (ii) Раман, орта ИК және FTIR спектроскопиясы. (iii) Негізгі радиациялық ақаулардың діріл қасиеттерін атомистік модельдеудің бірінші қағидалары, эксперименттік серіктестермен тығыз ынтымақтастықта Раман/ИҚ спектрлері, міндетті түрде: орта IR және FTIR. (iv) Сәулеленбеген үлгілермен салыстырғанда SHI (жылдам ауыр ион) сәулеленуі бойынша эксперименттер мен өлшемдер.

Obtained results and novelty (in Russian) : Впервые исследовано влияние облучения высокоэнергетическими ионами криптона на оптические свойства кристаллов ниобата лития. В кристаллах под действием флюенсов ионов 1×Е13 см – 2 и 1×Е14 см – 2 возникает сложная полоса дополнительного поглощения. Это связано с центрами окраски, вызванными собственными дефектами перезаряжаемого кристалла, а также дефектами смещения, образующимися по ударному механизму. Появление дефектов смещения смещает край поглощения кристалла в длинноволновую область спектра. Фотолюминесценция облученных кристаллов увеличивается, что опять же связано с образованием радиационных дефектов смещения. По данным исследования изменений спектров комбинационного рассеяния света, вызванных облучением, глубина внедрения ионов криптона в кристалл составила около 10 мкм. Расчеты аналогичной величины по программе SRIM 2013 дали значение 15 мкм.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Литий ниобаты кристалдарының оптикалық қасиеттеріне жоғары энергиялы криптон иондарымен сәулеленудің әсері алғаш рет зерттелді. Қосымша жұтылудың күрделі жолағы кристалдардағы 1×E13 см – 2 және 1×E14 см – 2 иондық флюстердің әсерінен пайда болады. Бұл қайта зарядтаушы кристалдың өз ақауларынан туындаған түс орталықтарына, сондай-ақ соққы механизмі арқылы қалыптасқан орын ауыстыру ақауларына байланысты. Ауыстыру ақауларының пайда болуы кристалдың жұтылу жиегін спектрдің ұзын толқынды аймағына жылжытады. Сәулеленген кристалдардың фотолюминесценциясы жоғарылайды, бұл қайтадан орын ауыстырудың радиациялық ақауларының пайда болуына байланысты. Раман спектрлерінің сәулеленуден болатын өзгерістерін зерттеуге сәйкес, криптон иондарының кристалға ену тереңдігі шамамен 10 мкм болды. SRIM 2013 бағдарламасы бойынша ұқсас мәнді есептеулер 15 мкм мән берді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Высокоэнергетическое ионное облучение позволяет изменить физические свойства кристаллов для расширения их применения в передовых устройствах. Перспективность: методика может использоваться для создания более эффективных устройств на основе наноэлектроники. Дополнительные исследования: необходимы для уточнения влияния различных параметров ионного облучения на свойства кристаллов, что позволит минимизировать расходы на модификацию и улучшить эксплуатационные характеристики материалов. Данный метод модификации кристаллов ниобата лития LiNbO₃ путем высокоэнергетического ионного облучения демонстрирует значительный потенциал для улучшения их оптических свойств. Это открывает новые возможности для использования таких материалов в передовых оптических и электронных устройствах, что обуславливает экономическую целесообразность и перспективы дальнейших исследований в данной области.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоғары энергиялы иондық сәулелену кристалдардың физикалық қасиеттерін өзгерте алады, олардың жетілдірілген құрылғыларда қолданылуын кеңейтеді. Перспективалар: техниканы наноэлектроника негізінде тиімдірек құрылғылар жасау үшін пайдалануға болады. Қосымша зерттеулер: кристалдардың қасиеттеріне иондық сәулеленудің әртүрлі параметрлерінің әсерін нақтылау үшін қажет, бұл модификацияға кететін шығындарды азайтуға және материалдардың пайдалану сипаттамаларын жақсартуға мүмкіндік береді. Литий ниобаты кристалдарын LiNbO₃ жоғары энергиялы иондық сәулелендіру арқылы модификациялаудың бұл әдісі олардың оптикалық қасиеттерін жақсартудың маңызды әлеуетін көрсетеді. Бұл осындай материалдарды озық оптикалық және электронды құрылғыларда пайдаланудың жаңа мүмкіндіктерін ашады, бұл осы саладағы әрі қарай зерттеулердің экономикалық орындылығы мен болашағын анықтайды.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Галлат неодима (NdGaO3) используется как подложка для тонкоплёночных структур в электронных и магнитных устройствах. Ниобат лития (LiNbO3) широко применяется в модуляторах, волноводах и оптических компонентах благодаря своим электрооптическим, пьезоэлектрическим и нелинейно-оптическим свойствам. Иттрий-алюминиевый перовскит (YAP) используется как сцинтиллятор, в лазерных материалах и медицинской визуализации благодаря своей прочности, стабильности и хорошим оптическим свойствам.

Field of application (in Kazakh) : Неодим галлат (NdGaO3) электронды және магниттік құрылғыларда жұқа қабықшалы құрылымдар үшін субстрат ретінде қолданылады. Литий ниобаты (LiNbO3) электро-оптикалық, пьезоэлектрлік және сызықты емес оптикалық қасиеттеріне байланысты модуляторларда, толқын өткізгіштерде және оптикалық компоненттерде кеңінен қолданылады. Итрий алюминий перовскиті (YAP) беріктігі, тұрақтылығы және жақсы оптикалық қасиеттеріне байланысты сцинтиллятор ретінде, лазерлік материалдарда және медициналық бейнелеуде қолданылады.