Radiācijas punktveida defektu modelēšana un raksturošana α-Al2O3 un MgAl2O4 kristālos no pirmajiem principiem
Aleksandrs Platoņenko seminārā uzstājies ar sava promocijas darba “Radiācijas punktveida defektu modelēšana un raksturošana α-Al2O3 un MgAl2O4 kristālos no pirmajiem principiem” priekšaizstāvēšanu.
Anotācija:
Korundam (α-Al2O3) un magnija alumināta špinelim MgAl2O4 piemīt ļoti augsta izturība pret apstarošanu ar ātriem neitroniem, pateicoties efektīvai primāro Frenkeļa defektu - vakanču un starpmezglu atomu (V-i) pāru rekombinācijai. Radiācijas izraisīto strukturālo defektu uzkrāšanās būtiski ietekmē dažādas optiskās īpašības. Šajā ziņā izšķiroša nozīme ir radiācijas defektu rašanās mehānismu un stabilitātes izpētei, kā arī to koncentrāciju noteikšanai. Šajā darbā, pamatojoties uz pirmo principu aprēķinu metodēm, tika pētīti, galvenokārt, skābekļa starpmezglu defekti α-Al2O3 un MgAl2O4 kristālos, kā arī citi šiem materiāliem raksturīgie defekti, un piedāvātas iespējas to detektēšanai ar neoptiskām metodēm. Izmantojot blīvuma funkcionāļa teorijas un lineāro atoma orbitāļu kombināciju pieeju, izdevās iegūt rezultātus, kas palīdz interpretēt eksperimentālus datus un saskan ar citiem teorētiskajiem pētījumiem.
Tēzes:
- Izvēlētā pieeja ab initio korunda un magnija alumināta špineļa aprēķiniem tika pārbaudīta, izmantojot vairākus savienojumu pamatparametrus, un iegūta laba atbilstība citiem eksperimentāliem un teorētiskajiem datiem.
- Skābekļa starpmezglu defekti α-Al2O3 un MgAl2O4 ir stabili neitrālā, pozitīvi lādētā vai arī negatīvi lādētā stāvoklī atkarībā no eksperimentāliem apstākļiem. Starpmezglu defektu migrācija notiek negatīvi lādētā formā.
- V-centri, kas ir saistīti ar “antisite” defektiem vai katjonu vakancēm MgAl2O4 kristālos un lokalizētiem caurumiem uz skābekļa joniem rada atšķirīgus EPR signālus, kurus var izmantot defektu identificēšanai.
- Visiem skābekļa defektiem α-Al2O3 kristālos ir savas raksturīgas un labi atšķiramas vibrāciju modas, kuras varētu novērot ar Ramana spektroskopijas metodēm. Modu vibrāciju frekvences ir atkarīgas no defekta lādiņa.