Abstract: Кристаллы Gd2O3:Tb высокого оптического качества были выращены из расплава боратов методом Чохральского. Рентгенофазовый анализ показал, что кристаллическая структура соответствует кубической фазе (C-Gd2O3). Спектр поглощения определяется электронными переходами в ионе Gd3+ (область спектра 245-315 нм) и межзонными электронными переходами ниже 240 нм. В спектрах фотолюминесценции (ФЛ) и рентгенолюминесценции (РЛ) при комнатной температуре преобладают внутриконфигурационные излучательные f-f-переходы с уровня 5D4 в ионе Tb3+ . При низкой температуре добавляются высокоэнергетические f-f-переходы Tb3+ с уровня 5D3. В то же время излучательные переходы 6PJ → 8S7/2 в ионах Gd3+ полностью отсутствуют. Эти данные свидетельствуют о высокой эффективности безызлучательного переноса энергии от Gd3+ к ионам Tb3+. Термолюминесцентная спектроскопия показывает отсутствие центров захвата носителей заряда, что свидетельствует о совершенстве исследуемого кристалла. В целом, полученные данные демонстрируют высокое совершенство кристалла по сравнению с микро- и нанопорошками C-Gd2O3. Кристалл C-Gd2O3 показывает высокую радиационную стойкость к воздействию высокоэнергетического (Е = 10 МэВ) электронного пучка. Мы не наблюдаем новых полос излучения в спектрах ФЛ и РЛ облученных кристаллов даже при низких температурах. Однако пострадиационные эффекты проявляются как в спектрах возбуждения ФЛ, так и в кривых термостимулированной люминесценции. Высокая стойкость исследованных кристаллов C-Gd2O3 к воздействию высокоэнергетических электронов указывает на перспективность их применения в качестве детекторов различных видов ионизирующих излучений.

Cite: Тарасенко М.С. , Пустоваров В.А. , Николаев Р.Е. , Трифонов В.А. , Таврунов Д.А. , Наумов Н.Г.
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛА Gd2O3:Tb3+
XV Симпозиум с международным участием «ТЕРМОДИНАМИКА И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» 03-07 июл. 2023