🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДОВ И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ АНИОН-ДЕФЕКТНЫХ ОКСИДОВ С ГЛУБОКИМИ ЛОВУШКАМИ

Работа №102136

Тип работы

Диссертации (РГБ)

Предмет

физика

Объем работы402
Год сдачи2016
Стоимость4340 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
159
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 9
1 ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА В УСЛОВИЯХ КОНКУРЕНЦИИ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ СОСТОЯНИЙ. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 19
1.1 Общие принципы анализа кинетики термолюминесценции 20
1.1.1 Зонная схема обобщенной модели ТЛ в широкозонных
материалах 20
1.1.2 Дифференциальные кинетические уравнения 22
1.1.3 Общие подходы к решению систем кинетических
уравнений 25
1.1.4 Кинетические параметры 27
1.1.5 Краткий обзор основных типов кинетических
моделей ТЛ 30
1.2 Экспериментальные методы обнаружения глубоких ловушек 32
1.2.1 Регистрация высокотемпературной ТЛ 32
1.2.2 Фототрансферная термолюминесценция 33
1.2.3 Фототермостимулированная люминесценция 35
1.2.4 Другие косвенные методы 36
1.3 Кинетические модели ТЛ, учитывающие конкурирующие
процессы переноса заряда 40
1.3.1 Модель конкурирующих электронных ловушек 40
1.3.2. Модель конкурирующих центров рекомбинации 49
1.3.3. Модель одновременной конкуренции между
электронными ловушками и центрами рекомбинации 52
1.4 Постановка задач исследований 55
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 60
2.1 Обоснование выбора изучаемых объектов и методов
проводимых исследований 60
2.2 Характеристика объектов исследований и изготовление образцов
2.2.1 Анион-дефектные монокристаллы а-А12О3 62
2.2.1.1 Кристаллическая структура и физико-химические свойства 62
2.2.1.2 Создание анионных дефектов 63
2.2.2 Анион-дефектная ультрадисперсная керамика а-АЪО3 66
2.2.3 Наноструктурный моноклинный диоксид циркония 70
2.2.3.1 Кристаллическая структура и физико-химические свойства 70
2.2.3.2 Изготовление образцов 70
2.2.4 Ультрадисперсная керамика оксида магния 73
2.2.4.1 Кристаллическая структура и физико-химические свойства 73
2.2.4.2 Синтез образцов 73
2.3 Основные методы проведения экспериментальных и
теоретических исследований 76
2.3.1 Экспериментальный комплекс для измерения ТЛ 76
2.3.2 Экспериментальная установка для оптического
возбуждения образцов и регистрации ОСЛ 79
2.3.3 Источники излучений для возбуждения ТЛ и ОСЛ 81
2.3.4 Измерение спектров свечения и возбуждения
фотолюминесценции 83
2.3.5 Измерение спектров оптического поглощения 83
2.3.6 Измерение спектров импульсной
катодолюминесценции 83
2.3.7 Использованные расчетные методы 84
2.4 Аттестация образцов методами люминесцентной и
оптической спектроскопии 85
2.4.1 Анион-дефектные монокристаллы a-Al2O3 85
2.4.2 Анион-дефектные ультрадисперсные керамики
оксида алюминия 93
2.4.3 Наноструктурные компакты оксида циркония 96
2.4.4 Ультрадисперсные керамики оксида магния 98
2.5 Выводы 102
3 МЕХАНИЗМЫ СЕНСИТИЗАЦИИ И ДЕСЕНСИТИЗАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В ОКСИДНЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ 104
3.1 Высокотемпературная ТЛ анион-дефектного оксида
алюминия после возбуждения различными видами излучений 104
3.1.1 УФ-возбуждение 105
3.1.2 Рентгеновское излучение 112
3.1.3 Бета-излучение 113
3.1.4 Импульсный электронный пучок 115
3.2 Влияние состояния заселенности глубоких ловушек
на ТЛ пика при 450 К 116
3.2.1 Заполнение глубоких ловушек при многократном
повторении циклов «облучение-нагрев» 117
3.2.2 ТЛ сенситизация после заполнения глубоких ловушек
при постоянной температуре 119
3.2.2.1 Влияние начальной ТЛ чувствительности 119
3.2.2.2 Спектральные особенности ТЛ сенситизации 120
3.2.2.3 Связь эффектов сенситизации и сверхлинейности 124
3.2.2.4 ТЛ сенситизация анион-дефектной
ультрадисперсной керамики a-Al2O3 126
3.2.2.5 Влияние заполнения глубоких ловушек на форму ТЛ кривой 132
3.2.3 ТЛ сенситизация после ступенчатого заполнения и опустошения глубоких ловушек при разных температурах 134
3.2.3.1 Заполнение глубоких ловушек УФ-излучением 135
3.2.3.2 Заполнение глубоких ловушек рентгеновским излучением 136
3.2.3.3 Заполнение глубоких ловушек импульсным
электронным пучком 138
3.3 Физическая интерпретация эффектов сенситизации и
десенситизации. Электронные и дырочные глубокие центры захвата в анион-дефектном а-АЪОз 139
3.4 Сенситизация ТЛ мелких ловушек в АДК
оксида алюминия 148
3.4.1 Кинетические параметры ТЛ мелких ловушек 148
3.4.2 Конкурирующее взаимодействие мелких ловушек с
глубокими центрами захвата 153
3.4.3 Влияние заселенности основных ловушек на параметры
ТЛ пика при 350 К 157
3.5 Сенситизация ОСЛ в АДК оксида алюминия 160
3.5.1 Связь эффектов ТЛ и ОСЛ основных ловушек 160
3.5.2 Влияние заселенности глубоких центров на параметры ОСЛ 163
3.6 ТЛ глубоких ловушек и сенситизация в анион-дефектном
оксиде магния 170
3.6.1 Особенности ТЛ глубоких ловушек в MgO 171
3.6.2 Изменение ТЛ чувствительности 175
3.7 Выводы 178
4 ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОНКУРИРУЮЩЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛОВУШЕК В ШИРОКОЗОННЫХ ОКСИДАХ 182
4.1 Модель конкурирующих электронных ловушек,
учитывающая температурную зависимость вероятности захвата на глубокие центры 183
4.2 Эффекты, связанные с тушением ТЛ в основном пике 186
4.2.1 Радиационно окрашенные монокристаллы оксида
алюминия 186
4.2.2 Ультрадисперсная анион-дефектная керамика a-Äl2O3 188
4.2.3 Влияние глубокой ловушки типа I на зависимость
выхода ТЛ от скорости нагрева 190
4.2.4 ФТВ основного пика АДК оксида алюминия после
заполнения глубоких ловушек импульсным электронным пучком 191
4.3 Эффекты, связанные с тушением ТЛ глубоких ловушек 194
4.3.1 «Хромовый» пик при 570 К 194
4.3.2 Пик при 735 К 200
4.4 Особенности фототрансферной термолюминесценции 203
4.5 Роль глубоких ловушек в формировании сверхлинейности
дозовой зависимости ТЛ отклика 206
4.5.1 Результаты эксперимента 208
4.5.2 Результаты расчета 210
4.6 Температурная ионизация F-центров в анион-дефектном
оксиде алюминия 217
4.6.1 Экспериментальные подтверждения существования
термической ионизации F-центров 218
4.6.2 Зонная схема и математическое описание модели 221
4.6.3 Результаты моделирования 226
4.6.3.1 Температурная зависимость заполнения ловушек 226
4.6.3.2 Температурное тушение люминесценции 228
4.6.3.3 Термостимулированная проводимость 231
4.7 Температурное тушение люминесценции в моноклинном
диоксиде циркония 232
4.7.1 Зависимость квантового выхода ФЛ от температуры 233
4.7.2 ТЛ наноструктурного оксида циркония и ее
кинетические параметры 235
4.7.3 Влияние скорости нагрева на выход ТЛ
наноструктурного /гО2 239
4.7.4 Физическая интерпретация механизма и параметров
температурного тушения люминесценции 242
4.8 Выводы 246
5 РОЛЬ ДЫРОЧНЫХ ЛОВУШЕК В МЕХАНИЗМЕ КОНКУРИРУЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА 248
5.1 Учет сложной структуры основного ТЛ пика в эффектах
конкурирующего влияния глубоких ловушек 249
5.1.1 Экспериментальные факты 249
5.1.2 Теоретическое рассмотрение 256
5.1.2.1 Модель, содержащая два центра свечения 257
5.1.2.2 Модель, содержащая один центр люминесценции 262
5.2 Влияние дырочных основных ловушек на ТЛ пика
при 350 К 268
5.3 Природа ловушек, ответственных за уширение
основного ТЛ пика АДК оксида алюминия 271
5.3.1 Примесь титана 272
5.3.2 Примесь кремния 275
5.4 ФТТЛ с участием дырочных центров в АДК
оксида алюминия 278
5.5 Обобщенная модель ТЛ анион-дефектного
оксида алюминия 283
5.6 Выводы 292
6 ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСЛЕДОВАНИЙ В ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 294
6.1 Факторы, влияющие на сверхлинейность дозовой
характеристики 295
6.1.1 Влияние шага изменения дозы 295
6.1.2 Дозовые зависимости ТЛ отклика при различном
исходном состоянии заселенности глубоких центров 297
6.1.3 Дозовые зависимости ТЛ отклика для образцов с
различной ТЛ чувствительностью 299
6.2 Сублинейность дозовых зависимостей выхода ТЛ 302
6.3 Регистрация высокодозных импульсных электронных
пучков 311
6.4 Модификация дозиметрических свойств ТЛ
детекторов на основе АДК оксида алюминия 322
6.5 Оптимизация эксплуатации детекторов ТЛД-500К 325
6.5.1 Повторное измерение дозиметрического ТЛ сигнала 325
6.5.2 Способ термолучевой подготовки к экспозициям ТЛ детекторов ионизирующих излучений на основе
оксида алюминия 328
6.5.3 Способ измерения дозы, накопленной при повышенной
температуре окружающей среды 330
6.6 Дозиметрия нейтронов и смешанных полей 333
6.7 Выводы 339
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 341
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 346
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 347


Актуальность темы
Исследование процессов переноса заряда в широкозонных диэлектриках является актуальной проблемой физики конденсированного состояния, поскольку указанные процессы определяют многие радиационно-оптические и люминесцентные свойства материалов. К одним из наиболее интенсивно изучаемых физических эффектов, связанных с протеканием таких процессов, относится термолюминесценция (ТЛ), что обусловлено ее успешным применением для решения фундаментальных задач, связанных с термоактивационной спектроскопией дефектных центров. Известно также широкое практическое использование термолюминесценции (дозиметрия ионизирующих излучений, определение возраста геологических и археологических объектов, измерение температуры в труднодоступных местах и агрессивных средах и т.п.). Анализ кинетики ТЛ, заключающийся в рассмотрении временных зависимостей концентраций носителей заряда при их переносе между различными типами локализованных дефектных состояний, позволяет в ряде случаев установить механизм люминесцентного процесса и найти математическое описание его закономерностей. Особый интерес представляет изучение процессов переноса заряда в условиях конкурирующего влияния глубоких ловушек. Изменение состояния их заселенности приводит к перераспределению вероятностей процессов переноса носителей заряда между дефектными центрами и делокализованными зонами как при облучении, так и при термостимуляции и, следовательно, к изменению люминесцентных свойств материала.
Глубокие ловушки весьма распространены в широкозонных диэлектриках. К началу наших исследований многими авторами (R. Chen, S.W.S. McKeever, V. Pagonis, C.M. Sunta и др.) были экспериментально изучены и теоретически обоснованы такие эффекты, связанные с конкурирующим влиянием глубоких ловушек, как изменение ТЛ чувствительности люминофора к излучению (сенситизация/десенситизация) и сверхлинейность дозовой зависимости ТЛ отклика. Для их описания использовались модели конкурирующих ловушек и центров рекомбинации.
Анализ литературных данных показывает, что вышеперечисленные эффекты слабо изучены для широкозонных оксидов металлов (АЬСТ, МдО, АО: и др.). Сведения о глубоких центрах захвата в них крайне немногочисленны, недостаточно исследована их электронная или дырочная природа. Особенность указанных выше материалов заключается в том, что их радиационно-оптические и люминесцентные свойства во многом определяются присутствием кислородных вакансий в различных зарядовых состояниях. Создание большой концентрации анионных дефектов в оксидных диэлектриках позволяет получить высокий выход люминесценции, что делает эти материалы перспективными объектами для изучения кинетики конкурирующих процессов переноса заряда с участием глубоких ловушек. Особый интерес представляет исследование роли глубоких ловушек в формировании люминесцентных свойств ультрадисперсных структурных модификаций оксидных материалов, отличающихся от объемных аналогов развитой поверхностью и скоростью накопления радиационных дефектов. С практической точки зрения наноструктурные оксидные люминофоры являются перспективными материалами для высокодозной (1 - 100 кГр) дозиметрии ионизирующих излучений в силу их повышенной радиационной стойкости.
Таким образом, необходимость решения задачи установления механизмов и закономерностей протекания конкурирующих процессов переноса заряда в широкозонных оксидах с глубокими ловушками определяет актуальность проведения систематических экспериментальных и теоретических исследований люминесцентных свойств анион-дефектных оксидных материалов при воздействии различных видов ионизирующих излучений. Установленные закономерности релаксационных процессов с участием глубоких центров, разработанные модели и механизмы позволят внести заметный вклад в развитие фундаментальных основ физики конденсированного состояния, а также разработать физические основы для улучшения дозиметрических свойств люминесцентных детекторов ионизирующих излучений и расширения функциональных возможностей их применения.
Цели и задачи работы. Цель настоящей работы - установление общих закономерностей и механизмов процессов переноса заряда в условиях конкурирующего влияния глубоких центров, а также оценка их роли в формировании люминесцентных свойств анион-дефектных широкозонных оксидных диэлектриков.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выбрать объекты исследования из числа анион-дефектных широкозонных оксидов, обладающих высокой ТЛ чувствительностью к излучению и характеризующихся наличием высокотемпературных ТЛ пиков. Провести идентификацию собственных и примесных центров в исследуемых материалах методами люминесцентной и оптической спектроскопии.
2. Экспериментально подтвердить существование глубоких ловушек в изучаемых объектах при возбуждении различными видами излучений. Установить температурные диапазоны ТЛ для конкретных типов глубоких ловушек. Обосновать электронную или дырочную природу глубоких центров захвата в исследуемых материалах.
3. Экспериментально исследовать закономерности влияния изменения состояния заселенности ловушек различной энергетической глубины на выход люминесценции широкозонных анион-дефектных оксидов, обосновать универсальность механизма конкурирующего взаимодействия центров захвата в исследуемых объектах.
4. Расширить экспериментальные доказательства и теоретические представления о температурной зависимости вероятности захвата носителей заряда на глубокие ловушки в различных структурных модификациях широкозонных оксидов, отличающихся способами создания кислородных вакансий и размером частиц. Оценить вклад термической ионизации возбужденных состояний центров свечения, созданных анионными дефектами, в экспериментально наблюдаемые закономерности ТЛ в широкозонных оксидах.
5. Экспериментально и теоретически исследовать особенности влияния глубоких центров захвата на люминесцентные свойства фосфоров, имеющих сложную энергетическую структуру основных ТЛ-активных ловушек, содержащих в своем составе электронную и дырочную компоненты. Теоретически обосновать роль глубоких дырочных центров в формировании сублинейности дозовых зависимостей ТЛ отклика люминофора.
6. На основе установленных закономерностей и механизмов влияния глубоких центров на люминесцентные свойства анион-дефектных широкозонных оксидных диэлектриков обосновать принципы управления их радиационно-оптическими свойствами за счет изменения состояния заселенности глубоких центров захвата; разработать практические рекомендации по расширению их функциональных возможностей в люминесцентной дозиметрии ионизирующих излучений.
Объекты исследования. В качестве основных объектов исследования были выбраны анион-дефектные монокристаллы оксида алюминия, окрашенные термохимически при выращивании в восстановительных условиях в присутствии углерода. Данные кристаллы используются в качестве ТЛ детекторов ионизирующих излучений ТЛД-500К. Для обоснования универсальности изучаемых в работе закономерностей протекания процессов переноса заряда с участием глубоких ловушек применялись образцы других модификаций анион - дефектного оксида алюминия, отличающиеся размером зерна (ультрадисперсная керамика) и способом создания кислородных вакансий (радиационно окрашенные монокристаллы), а также другие анион-дефектные широкозонные оксиды (2гО2 и МдО).
Методы и методология исследований. Основным применяемым в работе экспериментальным методом является термостимулированная люминесценция. Наряду с термическим, для анализа механизмов процессов переноса заряда применялись методы оптического освобождения носителей из ловушек, сопровождающиеся явлениями оптически стимулированной люминесценции и фототрансферной ТЛ. В качестве вспомогательных в работе используются методы оптической и люминесцентной спектроскопии (оптическое поглощение, фотолюминесценция, импульсная катодолюминесценция). Для теоретического анализа изучаемых механизмов люминесценции в работе использовался подход, основанный на расчетах кинетики релаксационных процессов. Данный подход дает возможность с определенной степенью достоверности установить механизм микропроцесса или сделать выбор между несколькими механизмами при анализе экспериментальных результатов. Кроме того, изучение кинетики ТЛ позволяет оценить важнейшие характеристики дефектных центров, в том числе и глубоких ловушек.
Научная новизна работы
В диссертационной работе впервые решены следующие задачи:
1. Классифицированы типы глубоких центров в анион-дефектном оксиде алюминия, имеющие электронную (пики ТЛ при 620 - 800 К и 880 - 900 К) и дырочную (пик ТЛ при 825 - 840 К) природу.
2. Обоснованы механизмы сенситизации/десенситизации люминесценции широкозонных оксидов, обусловленные конкурирующим взаимодействием ловушек, способных захватывать носители разного знака, которое является универсальной закономерностью для центров захвата различной энергетической глубины в анион-дефектных оксидах алюминия и магния.
3. Доказано существование температурной зависимости конкурирующего взаимодействия ловушек различных типов на стадии термостимуляции в анион - дефектном оксиде алюминия, определяющей ТЛ свойства, связанные с температурным тушением люминесценции, а также эффекты влияния скорости нагрева на фототрансферную термолюминесценцию (ФТТЛ), сенситизацию и степень сверхлинейности дозовой зависимости ТЛ отклика.
4. Установлено, что температурное тушение люминесценции в различных структурных модификациях анион-дефектного оксида алюминия и моноклинном диоксиде циркония не описывается классическим внутрицентровым механизмом Мотта-Зейтца, а обусловлено внешними электронными процессами переноса заряда, в частности, захватом носителей на глубокие ловушки.
5. Экспериментально доказано существование термической ионизации возбужденных состояний F-центров, учет которой в кинетической модели ТЛ конкурирующих электронных ловушек позволил подтвердить ее связь с температурной зависимостью вероятности захвата на глубокие электронные ловушки и обосновать основные особенности люминесценции анион-дефектного оксида алюминия.
6. Обоснована дырочная природа центров, ответственных за уширение основного ТЛ пика анион-дефектных кристаллов оксида алюминия, и проведено моделирование конкурирующих процессов переноса заряда для кристаллов с широким основным пиком, обусловленным суперпозицией ТЛ двух ловушек: низкотемпературной электронной и высокотемпературной дырочной.
7. Предложена обобщенная модель ТЛ основного пика в анион-дефектных кристаллах оксида алюминия, комплексно учитывающая процессы конкуренции в захвате носителей заряда с участием электронных и дырочных ловушек, безызлучательную рекомбинацию, а также конверсию центров F-типа при захвате носителей и термической ионизации. Модель объясняет основные экспериментально наблюдаемые ТЛ свойства исследуемых кристаллов.
Защищаемые положения
1. Увеличение выхода ТЛ в основном пике анион-дефектных кристаллов оксида алюминия происходит за счет заполнения электронных глубоких ловушек, связанных с пиками ТЛ при 620 - 800 К и 880 - 900 К; Уменьшение выхода ТЛ вызывается заселением дырочных глубоких центров захвата, обусловливающих ТЛ пик при 825 - 840 К.
2. Сенситизация и десенситизация люминесценции анион-дефектных оксидов алюминия и магния обусловлена конкурирующим влиянием глубоких центров и является универсальной закономерностью для ТЛ при наличии в оксиде ловушек различной природы и энергетической глубины.
3. Температурная зависимость вероятности захвата носителей на электронные глубокие ловушки на стадии термостимуляции является причиной возникновения температурного тушения люминесценции, а также зависимости эффективности сенситизации, степени сверхлинейности и выхода ФТТЛ от скорости нагрева образцов.
4. Температурная зависимость конкурирующего взаимодействия ловушек в широкозонных анион-дефектных оксидах обусловлена существованием процесса термической ионизации возбужденных состояний Б-центров.
5. Дырочные центры захвата, связанные с присутствием в материале неконтролируемых примесей титана и кремния, вызывают уширение высокотемпературной части основного ТЛ пика анион-дефектных кристаллов оксида алюминия, что обусловливает различия в механизмах конкурирующего взаимодействия основных и глубоких ловушек в образцах с узким и широким ТЛ пиками.
6. Предложенная обобщенная кинетическая модель ТЛ основного пика в анион-дефектных кристаллах оксида алюминия, учитывающая процессы переноса заряда с температурно-зависимым захватом носителей на глубокие электронные ловушки, а также участие дырочных центров в конкурирующих процессах, объясняет основные экспериментально наблюдаемые эффекты в люминесценции исследуемых кристаллов.
Научная значимость
Совокупность полученных результатов, обобщений и выводов диссертационной работы можно квалифицировать как научное достижение в области физики конденсированного состояния вещества, связанное с установлением закономерностей протекания процессов переноса заряда в широкозонных анион-дефектных оксидных диэлектриках в условиях конкурирующего влияния глубоких центров захвата. Разработанные кинетические модели и механизмы вносят существенный вклад в понимание причинно-следственной связи люминесцентных свойств анион-дефектных оксидов с особенностями транспорта носителей заряда между различными локализованными дефектными состояниями. Полученные результаты являются базой для разработки научных основ целенаправленного управления ТЛ свойствами оксидных материалов и создают научные предпосылки для их направленной модификации и расширения функциональных возможностей.
Практическая значимость
1. Разработанные кинетические модели ТЛ могут быть использованы для теоретического анализа, обоснования и расчета ТЛ свойств других широкозонных диэлектриков.
2. На основе результатов исследования влияния заселенности глубоких центров на люминесцентные свойства анион-дефектных кристаллов А12О3 предложены и защищены патентами РФ способы:
- термооптической обработки ТЛ детекторов на основе данного материала, улучшающей их дозиметрические характеристики;
- повторного измерения дозы детекторами ТЛД-500К;
- термолучевой подготовки к экспозициям ТЛ детекторов;
- измерения дозы, накопленной при повышенной температуре окружающей среды;
- регистрации тепловых нейтронов в смешанных гамма-нейтронных полях.
3. При изучении дозовых зависимостей ТЛ образцов оксидов алюминия, магния и циркония показана принципиальная возможность их использования в качестве высокодозных детекторов импульсных электронных пучков в диапазоне доз 1 - 100 кГр.
Личный вклад автора
Диссертационная работа является итогом многолетней (с 1995 г.) работы автора на кафедре «Физические методы и приборы контроля качества» в ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина». Общая постановка задач исследований, выбор путей их решения, обобщение результатов, формулировка защищаемых положений и выводов диссертации принадлежат лично автору. В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах. Интерпретация части результатов исследования температурно-зависимого захвата на глубокие ловушки в анион-дефектных кристаллах оксида алюминия была выполнена совместно с профессором И.И. Мильманом. Измерения оптически индуцированных эффектов в данных кристаллах проведены совместно с к.ф.-м.н. Е.В. Моисейкиным. Результаты изучения ТЛ свойств мелких ловушек в а-Л12О3 вошли в кандидатскую диссертацию Э.З. Садыковой (2007 г.), у которой автор являлся научным консультантом.
Достоверность и апробация работы
Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием широкого набора экспериментальных и расчетных методик, согласованностью основных результатов и выводов с данными других авторов.
Результаты исследований, изложенные в диссертации и сформулированные в защищаемых положениях, докладывались и обсуждались в ходе выступлений с устными и стендовыми докладами на всероссийских и международных научных конференциях и симпозиумах, в том числе на Европейских и Международных конференциях по люминесцентным детекторам и преобразователям ионизирующих излучений (LUMDETR) (Устрон, Польша, 1997; Рига, Латвия, 2000; Прага, Чехия, 2003; Львов, Украина, 2006; Краков, Польша, 2009; Галле, Германия, 2012; Тарту, Эстония, 2015); Международных конференциях по твердотельной дозиметрии (SSD) (Бургос, Испания, 1998; Афины, Греция, 2001; Нью-Хэйвен, США, 2004; Делфт, Нидерланды, 2007; Ресифи, Бразилия, 2013); Международных конференциях по радиационной физике и химии неорганических материалов (RPC) (Томск, Россия, 1996, 1999, 2000, 2003, 2006, 2012, 2014; Астана, Казахстан, 2009); 3-й Международной конференции "Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах" (Томск, Россия, 2002); 8-й Международной конференции “Физико-химические процессы в неорганических материалах” (Кемерово, Россия, 2002); 2-й и 3-й международной конференции "Физические аспекты люминесценции сложных оксидных диэлектриков (LOD) (Львов, Украина, 2002; Харьков, Украина, 2004); 2-й международной конференции по радиационной физике SCORPh-2003 (Каракол, Киргизстан, 2003); 15-й Международной конференции по дефектам в диэлектрических материалах (Рига, Латвия, 2004); Международном круглом столе по современным широкозонным материалам для радиационных детекторов (Синайя, Румыния, 2007); 2-й Всероссийской конференции по наноматериалам (Новосибирск, Россия, 2007); 15 - й Международной конференции по люминесценции и оптической спектроскопии конденсированных сред (Лион, Франция, 2008); 4-м Уральском семинаре «Люминесцентные материалы и твердотельные детекторы ионизирующих излучений» (ТТД-2008) (Екатеринбург, Россия, 2008); 2-й Международной научной конференции «Наноструктурные материалы-2010: Беларусь-Россия- Украина (НАНО-2010)» (Киев, Украина, 2010); Международной конференции «Функциональные материалы» (Партенит, Украина, 2011); 7-й Международной научной конференции «Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах» (Минск, Беларусь, 2013); 2-й и 3-й Международной конференции по радиации и дозиметрии в различных областях деятельности (RAD) (Ниш, Сербия, 2014; Будва, Черногория, 2015). По материалам выступлений на указанных конференциях опубликовано 38 тезисов.
Публикация результатов работы. Основное содержание диссертации отражено в 41 статье в ведущих рецензируемых иностранных и российских журналах, а также шести патентах РФ.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, шесть глав, заключение и список литературы. Общий объем диссертации составляет 402 страницы, в том числе 151 рисунок, 19 таблиц и список литературы из 531 наименования.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В результате экспериментальных и теоретических исследований, проведенных в настоящей диссертационной работе, установлены общие закономерности изменения люминесцентных свойств анион-дефектных широкозонных оксидов (Al2O3, MgO, ZrO2) в условиях конкурирующего взаимодействия различных дефектных центров. Совокупность полученных результатов, обобщений и выводов диссертационной работы можно квалифицировать как научное достижение в области физики конденсированного состояния вещества, связанное с установлением закономерностей протекания процессов переноса заряда в широкозонных анион-дефектных оксидных диэлектриках в условиях конкурирующего влияния глубоких центров захвата. Разработанные кинетические модели и механизмы вносят существенный вклад в понимание причинно-следственной связи люминесцентных свойств анион- дефектных оксидов с особенностями транспорта носителей заряда между различными локализованными дефектными состояниями. Полученные результаты являются базой для разработки научных основ целенаправленного управления ТЛ свойствами оксидных материалов и создают научные предпосылки для их направленной модификации и расширения функциональных возможностей.
Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:
I. Идентифицировано четыре типа глубоких ловушек в анион-дефектном оксиде алюминия с ТЛ в диапазонах: 550 - 600 К (тип I), 620 - 800 К (тип II), 825 - 840 К (тип III), 880 - 900 К (тип IV). Определена электронная природа глубоких центров захвата типа II и IV и дырочная - ловушек типа III. Доказано присутствие в исследуемом материале очень глубоких дырочных ловушек типа V (при Т>1050 К).
II. Найдены общие закономерности изменения выхода люминесценции анион-дефектного оксида алюминия и магния при вариации заселенности глубоких центров захвата. Обоснована связь изменения ТЛ и ОСЛ основных ловушек с конкурирующим влиянием глубоких центров различной природы и энергетической глубины. Получены экспериментальные доказательства универсальности механизмов конкурирующего взаимодействия ловушек различных типов в широкозонных оксидных диэлектриках.
III. Получены прямые экспериментальные доказательства температурной зависимости эффективности конкуренции в захвате носителей заряда между основными и глубокими ловушками на стадии термостимуляции облученных кристаллов анион-дефектного оксида алюминия. Установлена определяющая роль этого процесса в формировании эффекта температурного тушения люминесценции, зависимости выхода ТЛ, ФТТЛ, степени сенситизации и сверхлинейности от скорости нагрева образцов. Показано, что рост эффективности конкурирующего взаимодействия с температурой является общей закономерностью для ловушек различной энергетической глубины.
IV. Показано, что температурное тушение люминесценции в оксидах алюминия и циркония является внешним и не описывается классическим внутрицентровым механизмом Мотта-Зейтца. Установлено, что причиной температурного тушения является процесс термической ионизации возбужденных состояний Т-центров, обусловливающий температурную зависимость вероятности захвата на глубокие ловушки. Предложенная кинетическая модель, учитывающая этот процесс, объясняет целый комплекс экспериментально наблюдаемых закономерностей люминесценции в анион-дефектных кристаллах оксида алюминия.
V. Установлена дырочная природа центров захвата, ответственных за уширение основного ТЛ пика анион-дефектных кристаллов оксида алюминия в высокотемпературную область. Адекватность представления основного пика как суперпозиции вкладов электронной и дырочной ловушек доказана путем компьютерного моделирования эффектов изменения ТЛ чувствительности материала к излучению. На примере титана и кремния показана роль примесных ионов в формировании дырочных центров захвата, ответственных за уширение основного ТЛ пика.
VI. Предложена обобщенная зонная модель ТЛ в основном пике анион- дефектных кристаллов оксида алюминия, учитывающая конкурирующие процессы переноса заряда между различными локализованными состояниями, связанными с присутствием электронных и дырочных глубоких ловушек. Модель позволяет интерпретировать основные экспериментально наблюдаемые эффекты, в том числе температурное тушение ТЛ, изменение выхода ТЛ при заполнении и опустошении глубоких ловушек, сверхлинейность дозовой зависимости и влияние на нее различных факторов, вариацию энергетической структуры ловушек основного пика и ее роль в эффектах ТЛ сенситизации.
В диссертации также получен ряд частных выводов.
1. Установлена роль фотоконверсии Т^Т+-центров в сенситизации ТЛ анион- дефектного оксида алюминия. Показано, что она является одной из основных причин выравнивания ТЛ чувствительности кристаллов к излучению после заполнения глубоких ловушек УФ-излучением. При этом глубокие центры захвата типа II и IV заполняются электронами, освободившимися при ионизации Б- центров.
2. Обнаружено, что степень заполнения глубоких центров определяет параметры ОСЛ анион-дефектных кристаллов оксида алюминия. Наряду с конкурирующим механизмом, влияние глубоких ловушек на выход ОСЛ, по сравнению с ТЛ, обусловлено оптическим освобождением из глубоких центров носителей заряда, которые дают вклад в ОСЛ исследуемых кристаллов и увеличивают ее выход.
3. В ультрадисперсных анион-дефектных керамиках оксида магния обнаружен туннельный механизм рекомбинации носителей заряда, освободившихся из глубоких ловушек. Экспериментальным подтверждением данного механизма является гиперболический закон затухания ТЛ глубоких центров, а также отсутствие зависимости скорости затухания от температуры.
4. Установлено, что степень сверхлинейности дозовых зависимостей выхода ТЛ анион-дефектных кристаллов оксида алюминия растет с увеличением скорости нагрева, уменьшением шага изменения дозы и исчезает при заполнении электронных глубоких ловушек и повышении исходной концентрации ионизованных центров свечения. Доказано, что основным механизмом, ответственным за сверхлинейность, является конкурирующее влияние глубоких электронных ловушек преимущественно на стадии термостимуляции. Полученные закономерности интерпретированы в рамках кинетической модели, учитывающей температурную зависимость вероятности захвата на глубокие электронные центры.
5. Предложен и теоретически обоснован механизм сублинейности дозовых зависимостей ТЛ широкозонных оксидов, основой которого является конкурирующее взаимодействие электронной и дырочной ловушек на стадии термостимуляции. Необходимым условием применимости модели является высокая начальная концентрация ионизованных центров свечения. Модель может использоваться для объяснения сублинейных дозовых зависимостей ТЛ облученных анион-дефектных кристаллов оксида алюминия.
6. На основе установленных в работе закономерностей влияния глубоких ловушек на люминесцентные свойства анион-дефектных кристаллов оксида алюминия предложены и защищены патентами РФ способы улучшения дозиметрических характеристик, оптимизации эксплуатации и расширения функциональных возможностей детекторов ионизирующих излучений ТЛД-500К на основе данного материала.
В заключении автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность научному консультанту д.т.н. В.С. Кортову за неоценимую поддержку на всех стадиях выполнения настоящей диссертационной работы. Диссертант также особо благодарит д.ф.-м.н. И.И. Мильмана за ценные обсуждения полученных результатов и установленных закономерностей влияния глубоких ловушек на люминесцентные свойства анион-дефектных монокристаллов оксида алюминия.
Автор признателен за помощь в синтезе образцов, проведении экспериментальных исследований на разных этапах сотрудникам, аспирантам и студентам кафедры ФМПК Е.В. Моисейкину, С.В. Звонареву, А.С. Вохминцеву, Ю.Г. Устьянцеву, Э.З. Садыковой, К.А. Петровых, М.Г. Казанцевой, А.Н. Кирякову, А.В. Дьячкову, А.А. Носаль, С. Кондрашову, Л. Половниковой, К. Шерстобитовой, Д.Л. Савушкину, Л.О. Одуевой, М.О. Петрову.


1. Глесстон С. Теория абсолютных скоростей реакций / С. Глесстон, К. Лейдлер, Г. Эйринг. - М.: ИЛ, 1948. - 584 с.
2. Модели процессов в широкощелевых твердых телах с дефектами / Ю.Р. Закис, Л.Н. Канторович, Е.А. Котомин, В.Н. Кузовков, И.А. Тале, А.Л. Шлюгер. - Рига: Зинатне, 1991. - 382 с.
3. Фок М.В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров / М.В. Фок. - М.: Наука, 1964. - 284 с.
4. Антонов-Романовский В.В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров / В.В. Антонов-Романовский. - М.: Наука, 1966. - 324 с.
5. Randall J.T. Phosphorescence and electron traps: I. The study of trap distributions / J.T. Randall, M.H.F. Wilkins // Proc. R. Soc. London A. - 1945. - V. 184.-P. 366-389.
6. Randall J.T. Phosphorescence and electron traps: II. The interpretation of long- period phosphorescence / J.T. Randall, M.H.F. Wilkins // Proc. R. Soc. London A. - 1945.-V. 184. - P. 390-407.
7. Bos A.J.J. Theory of thermoluminescence / A.J.J. Bos // Radiation Measurements. - 2007. - V. 41. - P. S45-S56.
8. Chen R. Theory of thermoluminescence and related phenomena / R. Chen, S.W.S. McKeever. - Singapore: World Scientific, 1997. - 559 p.
9. Chen R. Thermally and optically stimulated luminescence: A simulation approach / R. Chen, V. Pagonis. - Chichester: Wiley, 2011. - 419 p.
10. Chen R. The role of simulation in the study of thermoluminescence (TL) / R. Chen, V. Pagonis // Radiation Measurements. - 2014. - V. 71. - P. 8-14.
11. Furetta C. Review. Models in thermoluminescence / C. Furetta, G. Kitis // J. of Materials Science. - 2004. - V. 39. - P. 2277-2294.
12. Furetta C. Operational thermoluminescence dosimetry / C. Furetta, P.-S. Weng.
- Singapore: World Scientific, 1998. - 252 p.
13. Furetta C. Handbook of thermoluminescence / C. Furetta. - Singapore: World Scientific, 2003. - 461 p.
14. Furetta C. Question and answers on thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) / C. Furetta. - Singapore: World Scientific, 2008. - 144 p.
15. McKeever S.W.S. Thermoluminescence of solids / S.W.S. McKeever. - Cambridge: Cambridge University Press, 1985. - 376 p.
16. McKeever S.W.S. Luminescence models / S.W.S. McKeever, R. Chen // Radiation Measurements. - 1997. - V. 27. - No. 5/6. - P. 625-661.
17. McKeever S.W.S. Thermoluminescence dosimetry materials: properties and uses / S.W.S. McKeever, M. Moscovitch, P.D. Townsend. - Ashford: Nuclear technology publishing, 1995. - 204 p.
18. Pagonis V. Numerical and practical exercises in thermoluminescence / V. Pagonis, G. Kitis, C. Furetta. - New York: Springer, 2006. - 208 p.
19. Modeling of X-ray excited luminescence intensity dependence on the
nanoparticle size / V. Vistovskyy, Ya. Chornodolskyy, A. Gloskovskii, S. Syrotyuk, T. Malyi, M. Chylii, P. Zhmurin, A. Gektin, A. Vasil'ev, A. Voloshinovskii [Электронный ресурс] / 2015. Режим доступа:
http://dx.doi.org/10.1016/jTadmeas.2015.12.010.
20. New features of hot intraband luminescence for fast timing / S.I. Omelkov, V. Nagirnyi, A.N. Vasil'ev, M. Kirm [Электронный ресурс] / 2016. Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.03.039.
21. Thermoluminescence kinetics for multipeak glow curves produced by the release of electrons and holes / R.K. Bull, S.W.S. McKeever, R. Chen, V.K. Mathur,
J.F. Rhodes, M.D. Brown // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1986. - V. 19. - P. 1321-1334.
22. Levy P.W. Thermoluminescence kinetics in materials exposed to the low dose applicable to dating and dosimetry / P.W. Levy // Nucl. Tracks Radiat. Meas. - 1985. - V. 10. - P. 547-556.
23. Interactive kinetics in thermoluminescence (TL) and its effect on glow curves and their growth as a function of dose / C.M. Sunta, R.N. Kulkarni, E.M. Yoshimura,
A. W. Mol, T.M. Piters, E. Okuno // Phys. Stat. Sol. (b). - 1994. - V. 186. - P. 199-208.
24. Адирович Э.И. Некоторые вопросы теории люминесценции кристаллов / Э.И. Адирович. - М.,Л.: ГИТТЛ, 1951. - 350 с.
25. Антонов-Романовский В.В. О вспышечном и тушащем действии возбуждающего света на кристаллофосфоры / В.В. Антонов-Романовский // Известия АН СССР. Серия «Физическая». - 1951. - Т. 15. - № 5. - С. 637-650.
26. Lushchik Ch.B. The investigation of trapping centers in crystals by the method of thermal bleaching / Ch.B. Lushchik // Sov. Phys. JETP. - 1956. - V. 3. - № 3. - P. 390-395.
27. Кюри Д. Люминесценция кристаллов / Д. Кюри. - М.: Изд.-во иностранной литературы, 1961. - 200 с.
28. Парфианович И.А. Люминесценция кристаллов / И.А. Парфианович,
B. Н. Саломатов // Иркутск: Иркутский государственный университет, 1988. - 248 с.
29. Jain M. Dose response, thermal stability and optical bleaching of the 310 °C isothermal TL signal in quartz / M. Jain, G.A.T. Duller, A.G. Wintle // Radiation Measurements. - 2007. - V. 42. - P. 1285-1293.
30. Kinetic trapping parameters in LiF:Mg,Cu,P via «prompt» and «residual» isothermal decay / S. Mahajna, D. Yossian, Y.S. Horowitz, A. Horowitz // Radiation Protection Dosimetry. - 1993. - V. 47. - P. 73-77.
31. On the validity of the general order kinetics for analyzing phosphorescence curves / F. Ortega, J. Marcazzo, M. Santiago, F. Spano, E. Caselli // Radiation Measurements. - 2013. - V. 59. - P. 1-7.
32. Prompt isothermal decay of thermoluminescence in MgB4O7:Dy,Na and LiB4O7:Cu,In dosimeters / G. Kitis, G.S. Polymeris, I.K. Sfampa, M. Prokic, N. Merig, V. Pagonis // Radiation Measurements. - 2016. - V. 84. - P. 15-25.
33. Computerized analysis of glow curves from thermally activated processes /
J.E. Hoogenboom, W. de Vries, J.B. Dielhof, A.J.J. Bos // J. Appl. Phys. - 1988. - V. 64.
- P. 3193-3200.
34. Arnold W. Energy storage in chloroplasts / W. Arnold, H. Sherwood // J. Phys. Chem. - 1959. - V. 63. - P. 2-4.
35. Short M.A. New methods for determining the thermal activation energies of light sensitive traps / M.A. Short, M.-Y.W. Tso // Radiation Measurements. - 1994. - V. 23. - P. 335-338.
36. Kitis G. Glow-curve deconvolution analysis of TL glow-curve from constant temperature hot gas TLD readers / G. Kitis, E. Carinou, P. Askounis // Radiation Measurements. - 2012. - V. 47. - P. 258-265.
37. Development of the peak fitting and peak shape methods to analyze the thermoluminescence glow-curves generated with exponential heating function / A.M. Sadek, H.M. Eissa, A.M. Basha, G. Kitis // Nuclear Instruments and Method in Physics Research B. - 2014. - V. 330. - P. 103-107.
38. Gobrecht H. Spectroscopy of traps by fractional glow technique / H. Gobrecht, D. Hoffman // J. Phys. Chem. Solids. - 1966. - V. 27. - P. 509-522.
39. Tale I.A. Trap spectroscopy by the fractional glow technique / I.A. Tale // Phys. Stat. Sol. (a). - 1981. - V. 66. - P. 65-75.
40. Тале И.А. Термоактивационная спектроскопия люминесцирующих твердых тел / И.А. Тале // Известия АН СССР. Серия «Физическая». - 1981. - Т. 45.
- № 2. - С. 246-252.
41. I.A. Weinstein. Evolutionary approach in the simulation of thermoluminescence kinetics / I.A. Weinstein, E.A. Popko // Radiation Measurements. - 2007. - V. 42. - P. 735-738.
42. Halperin A. Evaluation of thermal activation energies from glow curves / A. Halperin, A.A. Braner // Phys. Rev. - 1960. - V. 117. - P. 408-415.
43. Dussel G.A. Theory of TSC in a previously photoexcited crystal / G.A. Dussel,
R.H. Bube // Phys. Rev. - 1967. - V. 155. - P. 764-769.
44. Kelly P.J. Phenomenological theory of TL / P.J. Kelly, P. Braunlich // Phys. Rev. B. - 1970. - V. 1. - P. 1587-1595.
45. Chen R. On the analysis of the quasi-equilibrium assumptions in the theory of thermoluminescence (TL) / R. Chen, V. Pagonis // Journal of Luminescence. - 2013. - V. 143. - P. 734-740.
46. Lewandowski A.C. Generalized description of thermally stimulated processeswithout the quasiequilibrium approximation / A.C. Lewandowski, S.W.S. McKeever // Phys. Rev. B. - 1991. - V. 43. - P. 8163-8178.
47. Lewandowski A.C. Analytical description of thermally stimulatedluminescence and conductivity without the quasiequilibrium approximation / A.C. Lewandowski, B.G. Markey, S.W.S. McKeever // Phys. Rev. B. - 1994. - V. 49. - P. 8029-8047.
48. Effects of simultaneous release of trapped carriers and pair production on fading in thermoluminescent materials during storage in radiation fields / J.M. Gomez- Ros, A. Delgado, C. Furetta, A Scacco // Radiation Measurements. - 1996. - V. 26. - P. 243-251.
49. The quasi-equilibrium approximation and its validity for the thermoluminescence of inorganic phosphors / C.M. Sunta, W.F. Feria Ayta, R.N. Kulkarni, J.F.D. Chubaci, S. Watanabe // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1999. - V. 32. - P. 717-725.
50. Dependence of quasi-equilibrium on heating rate and its use in the study of thermoluminescent materials / C.M. Sunta, W.F. Feria Ayta, J.F.D. Chubaci, S. Watanabe // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2001. - V. 34. - P. 3285-3295.
51. On the quasi-equilibrium problem in thermally stimulated luminescence and conductivity / C.M. Sunta, W.F. Feria Ayta, J.F.D. Chubaci, S. Watanabe // Radiation Protection Dosimetry. - 2002. - V. 100. - Nos. 1-4. - P. 83-86.
52. Test for quasi-equilibrium in thermally stimulated luminescence and conductivity / C.M. Sunta, W.F. Feria Ayta, J.F.D. Chubaci, S. Watanabe // Radiation Measurements. - 2002. - V. 35. - P. 595-602.
53. Garlick G.F.J. The electron trap mechanism of luminescence in sulphide and silicate phosphors / G.F.J. Garlick, A.F. Gibson // Proc. Phys. Soc. - 1948. - V. 60. -P. 574-589.
54. May C.E. Thermoluminescence kinetics of alpha irradiated alkali halides /
C. E. May, J.A. Partridge // J. Chem. Phys. - 1964. - V. 40. - P. 1401-1415.
55. McKeever S.W.S. Fundamental processes in the production of thermally stimulated luminescence / S.W.S. McKeever, B.G. Markey, A.C. Lewandowski // Nucl. Tracks Radiat. Meas. - 1993. - V. 21. - P. 57-64.
56. McKeever S.W.S. A new look at thermoluminescence kinetics /
S.W.S. McKeever, A.C. Lewandowski, B.G. Markey // Radiation Protection Dosimetry.
-1993. - V. 47. - P. 9-16.
57. Гурвич А.М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров / А.М. Гурвич. - М.: Высшая школа, 1982. - 376 с.
58. Мотт Н.Ф. Электронные процессы в ионных кристаллах / Н.Ф. Мотт, Р.В. Герни. - М.: Изд-во иностранной литературы. - 1950. - 304 с.
59. Haynes J.R. Temporary traps in silicon and germanium / J.R. Haynes,
J.A. Hornbeck // Phys. Rev. - 1953. - V. 90. - P. 152-153.
60. Taylor G.C. The analysis of thermoluminescent glow peaks in LiF (TLD- 100) / G.C. Taylor, E.J. Lilley // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1978. - V. 11. - P. 567-581.
61. Gorbics S.G. Temperature stability of CaF2:Mn and LiF (TLD-100) thermoluminescent dosimeters / S.G. Gorbics, F.H. Attix, J.A. Pfaff // Int. J. Appl. Radiat.-1967. - V. 18. - P. 625-630.
62. Hoogenstraaten W. Some properties of zinc sulfide activated with copper and cobalt / W. Hoogenstraaten, H.A. Klasens // J. Electrochem. Soc. - 1953. - V. 100. - P. 366-375.
63. Hickmott T.W. Thermoluminescence and color centers in rf-sputtered SiO2 films / T.W. Hickmott // J. Appl. Phys. - 1972. - V. 43. - P. 2339-2351.
64. Chen R. Interpretation of very high activation energies and frequency factors in TL as being due to competition between centres / R. Chen, A. Hag-Yahya // Radiation Protection Dosimetry. - 1996. - V. 65. - P. 17-20.
65. Limitation of peak fitting and peak shape methods for determination of
activation energy of thermoluminescence glow peaks / C.M. Sunta, W.F. Feria Ayta,
T. M. Piters, S. Watanabe // Radiation Measurements. - 1999. - V. 30. - P. 197-201.
66. Mandowski A. Topology-dependent thermoluminescence kinetics / A. Mandowski // Radiation Protection Dosimetry. - 2006. - V. 119. - P. 23-28.
67. Braunlich P. Comment on the initial-rise method for determining trap depths / P. Braunlich // J. Appl. Phys. - 1967. - V. 38. - № 6. - P. 2516-2519.
68. Chen R. Calculation of glow curves’ activation energies by numerical initial rise methods / R. Chen, G.A. Haber // Chem. Phys. Lett. - 1968. - V. 2. - P. 483-485.
69. Pagonis V. Thermoluminescence from a distribution of trapping levels in UV irradiated calcite / V. Pagonis, E. Allman, A. Wooten Jr // Radiation Measurements. - 1996. - V. 26. - P. 265-280.
70. Thermal activation energies in NaCl and KCl crystals / A. Halperin, A.A. Braner, A. Ben-Zvi, N. Kristianpoller // Phys. Rev. - 1960. - V. 117. - P. 416-422.
71. The analysis of dosimetric thermoluminescent glow peak of a-AhOs:C after different dose levels by ß-irradiation / A.N. Yazici, S. Solak, Z. Ozturk, M. Topaksu, Z. Yegingil // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2003. - V. 36. - P. 181-191.
72. Synthesis and thermoluminescence characterization of MgB4O7:Gd,Li /
O. Annalakshmi, M.T. Jose, U. Madhusoodanan, B. Venkatraman, G. Amarendra // Radiation Measurement. - 2013. - V. 59. - P. 15-22.
73. Dosimetric and kinetic characteristics of watch glass sample / C. Aydas,
U. R. Yüce, B. Engin, G.S. Polymeris // Radiation Measurements. - 2016. - V. 85. -
P. 78-87.
74. Singh S.J. A critical appraisal of methods of various heating rates for the determination of the activation energy of a thermoluminescence peak / S.J. Singh, P.S. Mazumdar, R.K. Gartia // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1990. - V. 23. - P. 562-566.
75. Li S.-H. Parameters of OSL traps determined with various linear heating rates / S.-H. Li, M.-Y. W. Tso, N.W.L. Wong // Radiation Measurements. - 1997. - V. 27. - P. 43-47.
76. The thermoluminescence activation energy and frequency factor of the main glow of CaSO4:Tm phosphor determined by heating rate method including very slow rates of heating / K. Shinsho, Y. Suzuki, Y. Yamamoto, A. Urushiyama // J. Appl. Phys.
-2005. - V. 97. - P. 123523.
77. Chen R. On the calculation of activation energies and frequency factors fromglow curves / R. Chen // J. Appl. Phys. - 1969. - V. 40. - P. 570-585.
78. Ogundare F.O. Evaluation of kinetic parameters of traps in thermoluminescence phosphors / F.O. Ogundare, F.A. Balogun, L.A. Hussain // Radiation Measurements. - 2006. - V. 41. - P. 892-896.
79. Thermoluminescence characteristics of the main glow peak in a-Al2O3:C exposed to low environmental-like radiation doses / F.O. Ogundare, S.A. Ogundele, M.L. Chithambo, M.K. Fasasi // Journal of Luminescence. - 2013. - V. 139. - P. 143¬148.
80. Comparative study of thermoluminescence behavior of Gd2O3 phosphor synthesized by solid state reaction and combustion method with different exposure / R.K. Tamrakar, D.P. Bisen, K. Upadhyay, I.P. Sahu // Radiation Measurements. - 2016.
-V. 84. - P. 41-54.
81. Chithambo M.L. Kinetic analysis of high temperature secondary thermoluminescence glow peaks in a-Al2O3:C / M.L. Chithambo, C. Seneza,
F. O. Ogundare // Radiation Measurements. - 2014. - V. 66. - P. 21-30.
82. Determination of thermoluminescence kinetic parameters of thulium doped lithium calcium borate / M.T. Jose, S.R. Anishia, O. Annalakshmi, V. Ramasamy // Radiation Measurements. - 2011. - V. 46. - P. 1026-1032.
83. Kinetics of isolated peak 5 in TLD-100 following 165 °C post-irradiation annealing / D. Yossian, S. Gimplin, S. Mahajna, Y.S. Horowitz // Radiation Measurements. - 1995. - V. 24. - P. 387-393.
84. Multilevel based analysis of the thermoluminescence of CaSO4:RE (RE=Tm, Dy, Tb, and Sm) / K. Shinsho, Y. Suzuki, K. Harada, Y. Yamamoto, A. Urushiyama // J. Appl. Phys. - 2006. - V. 99. - P. 043506.
85. Isothermal decay method for analysis of thermoluminescence: a new approach / C. Furetta, J. Marcazzo, M. Santiago, E. Caselli // Radiat. Effects and Defects in Solids.
- 2007. - V. 162. - No. 6. - P. 385-391.
86. Sakurai T. J. New method for numerical analysis of thermoluminescence glow curves / T. Sakurai // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1995. - V. 28. - P. 2139-2143.
87. Puchalska M. GlowFit - a new tool for thermoluminescence glow-curve deconvolution / M. Puchalska, P. Bilski // Radiation Measurements. - 2006. - V. 41. - P. 659-664.
88. The analysis of thermoluminescence glow curves / S. Basun, G.F. Imbusch,
D. D. Jia, W.M. Yen // Journal of Luminescence. - 2003. - V. 104. - P. 283-294.
89. Chung K.S. A computer program for the deconvolution of the thermoluminescence glow curves by employing the interactive trap model / K.S. Chung,
J.I. Lee, J.L. Kim // Radiation Measurements. - 2012. - V. 47. - P. 766-769.
90. K.B. Kim. Analytical investigations of thermoluminescence glow curve on quartz for luminescence dating / K.B. Kim, D.G. Hong // Radiation Measurements. - 2015. - V. 81. - P. 232-236.
91. Kitis G. General semi-analytical expressions for TL, OSL and other luminescence stimulation modes derived from the OTOR model using the Lambert W- function / G. Kitis, N.D. Vlachos // Radiation Measurements. - 2013. - V. 48. - P. 47¬54.
92. Gartia R.K. Evaluation of trapping parameter of quartz by deconvolution of the glow curves / R.K. Gartia, L. Lovedy Singh // Radiation Measurements. - 2011. - V. 46.-P. 664-668.
93. Мильман И.И. Температурное тушение в люминесценции анионодефектных кристаллов a-Al2O3/ И.И. Мильман, В.С. Кортов, В.И. Кирпа // Физика твердого тела. - 1995. - Т. 37. - № 4. - С. 1149-1159.
94. Reconstruction of thermally quenched glow curves in quartz / B. Subedi,
G. S. Polymeris, N.C. Tsirliganis, V. Pagonis, G. Kitis // Radiation Measurements. - 2012.
- V. 47. - P. 250-257.
95. A novel fitting method for evaluating the thermal quenching parameters of TL with an application to undoped CVD diamond / V. Chernov, G. Chernov, R. Melendrez, M. Pedroza-Montero, M. Barboza-Flores // Phys. Stat. Sol. A. - 2012. - V. 209. - № 9.
- P. 1779-1785.
96. Garo Balian H. Figure-of-Merit (FOM), an improved criterion over the normalized chi-Squared test for assessing goodness-of-fit of gamma-ray spectral peaks /
H. Garo Balian, N.W. Eddy // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 1977. - V. 145. - P. 389-395.
97. Horowitz Y.S. Computerized glow curve deconvolution: application to thermoluminescence dosimetry / Y.S. Horowitz, D. Yossian // Radiation Protection Dosimetry. - 1995. - V. 60. - No. 1. - P. 1-102.
98. Bemski G. Recombination properties of gold in silicon / G. Bemski // Phys. Rev. - 1958. - V. 111. - P. 1515-1518.
99. Lax M. Cascade capture of electrons in solids / M. Lax // Phys. Rev. - 1960. -
V. 119. - P. 1502-1523.
100. Hornyak W.F. Single level isothermal TL-decay (with energy level distribution and retrapping) / W.F. Hornyak, A.D. Franklin // Nucl. Tracks Radiat. Meas.
- 1988. - V. 14. - P. 81-89.
101. Hornyak W.F. Thermoluminescence and phosphorescence with a continuous distribution of activation energies / W.F. Hornyak, R. Chen // Journal of Luminescence.
- 1989. - V. 44. - P. 73-81.
102. Zahedifar M. Thermoluminescence general-order glow curve deconvolution function with continuous distribution of activation energies / M. Zahedifar, L. Karimi, M.J. Kavianinia // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. - 2006. - V. 564. - P. 515-520.
103. Visocekas R. Tunneling in afterglow, its coexistence and interweaving, with thermally stimulated luminescence / R. Visocekas // Radiation Protection Dosimetry. - 2002. - V. 100. - Nos. 1-4. - P. 45-54.
104. Visocekas R. Thermal quenching of far-red Fe3+ thermoluminescence of volcanic K-feldspars / R. Visocekas, C. Barthou, P. Blanc // Radiation Measurements. -
2014. - V. 61. - P. 52-73.
105. Uzun E. Electron immigration from shallow traps to deep traps by tunnel mechanism on Seydisehir aluminas / E. Uzun, Y. Yarar, A.N. Yazici // Journal of Luminescence. - 2011. - V. 131. - P. 2625-2629.
106. Dobrowolska A. Electron tunneling phenomena in YPO4: Ce, Ln (Ln=Er, Ho, Nd, Dy) / A. Dobrowolska, A.J.J. Bos, P. Dorenbos // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2014. - V. 47. - P. 335301.
107. Further investigation of tunneling recombination processes in random distribution of defects / V. Pagonis, H. Phan, D. Ruth, G. Kitis // Radiation Measurements.
- 2013. - V. 58. - P. 66-74.
108. Li B. The relationship between thermal activation energy, infrared stimulated luminescence and anomalous fading of K-feldspars / B. Li // Radiation Measurements. - 2010. - V. 45. - P. 757-763.
109. Jain M. Stimulated luminescence emission from localized recombination in randomly distributed defects / M. Jain, B. Guralnik, M.T. Andersen // J. Phys.: Condens. Matter. - 2012. - V. 24. - P. 385402.
110. Mandowski A. Thermoluminescence and trap assemblies - results of Monte Carlo calculations / A. Mandowski, J. Swiatek // Radiation Measurements. - 1998. - V. 29. - P. 415-419.
111. Mandowski A. The theory of thermoluminescence with an arbitrary spatial distribution of traps / A. Mandowski // Radiation Protection Dosimetry. - 2002. - V. 100.
- Nos. 1-4. - P. 115-118.
112. Mandowski A. Semi-localized transitions model - general formulation and classical limits / A. Mandowski // Radiation Measurements. - 2008. - V. 43. - P. 199¬202.
113. Mandowski A. Explanation of anomalous heating rate dependence of thermoluminescence in YPO4:Ce3+,Sm3+ based on the semi-localized transition (SLT) model / A. Mandowski, A.J.J. Bos // Radiation Measurements. - 2011. - V. 46. - P. 1376¬1379.
114. Anomalous heating rate effect in thermoluminescence intensity using a simplified semi-localized transition (SLT) model / V. Pagonis, L. Blohm, M. Brengle, G. Mayonado, P. Woglam // Radiation Measurements. - 2013. - V. 51-52. - P. 40-47.
115. Mandowski A. One-dimensional thermoluminescence kinetics / A. Mandowski // Radiation Measurements. - 2001. - V. 33. - P. 745-749.
116. Mandowski A. How to detect trap cluster systems? / A. Mandowski // Radiation Measurements. - 2008. - V. 43. - P. 167-170.
117. Orzechowski J. Dose-rate effect in the model of semi-localized transitions (SLT) / J. Orzechowski, A. Mandowski // Radiation Measurements. - 2010. - V. 45. - P. 295-299.
118. Bailey R.M. Towards a general kinetic model for optically and thermally stimulated luminescence of quartz / R.M. Bailey // Radiation Measurements. - 2001. - V. 33. - P. 17-45.
119. Simulations of the predose technique for retrospective dosimetry and authenticity testing / V. Pagonis, E. Balsamo, C. Barnold, K. Duling, S. McCole // Radiation Measurements. - 2008. - V. 43. - P. 1343-1353.
120. Chen R. Mixed first and second order kinetics in thermally stimulated processes / R. Chen, N. Kristianpoller, Z. Davidson // Journal of Luminescence. - 1981. - V. 23. - P. 293-303.
121. Trap parameters of dosimetric glow peaks of the CaF2:Tm compounds (TLD- 300) / P. Molina, F. Ortega, J. Marcazzo, M. Santiago, F. Spano, E. Caselli // Radiation Measurements. - 2015. - V. 82. - P. 83-87.
122. General order and mixed order fits of thermoluminescence glow curves - a comparison / C.M. Sunta, W.E. Feria Ayta, J.F.D. Chubaci, S. Watanabe // Radiation Measurements. - 2002. - V. 35. - P. 47-57.
123. Zahedifar M. Effect of population of trapping states on kinetic parameters of LiF:Mg,Cu,P (GR-200) using mixed and general order of kinetics / M. Zahedifar, M.J. Kavianinia, M. Ahmadi // Radiation Measurements. - 2007. - V. 42. - P. 815-818.
124. Vejnovic Z. Thermoluminescence glow curve deconvolution function for the mixed-order kinetics / Z. Vejnovic, M.B. Pavlovic, M. Davidovic // Radiation Measurements. - 2008. - V. 43. - P. 1325-1330.
125. Portal G. Very deep traps in AI2O3 and CaSO4:Dy / G. Portal, S. Lorrain, G. Valladas / Nuclear Instruments and Methods. - 1980. - V. 175. - P. 12-14.
126. Mehta S.K. Gamma dosimetry with Al2O3 thermoluminescent phosphor /
S. K. Mehta, S. Sengupta // Phys. Med. Biol. - 1976. - V. 21. - No. 6. - P. 955-964.
127. Mehta S.K. Annealing characteristics and nature of traps in Al2O3 thermoluminescent phosphor / S.K. Mehta, S. Sengupta // Phys. Med. Biol. - 1977. - V. 22. - No. 5. - P. 863-872.
128. Milman I.I. An interactive process in the mechanism of thermally stimulated luminescence of dosimetric a-Al2O3 crystals / I.I. Milman, V.S. Kortov, S.V. Nikiforov // Radiation Measurements. - 1998. - V. 29. - Nos. 3-4. - P. 401-410.
129. Мильман И.И. Интерактивный процесс в механизме
термостимулированной люминесценции аниондефектных кристаллов a-Al2O3/ И.И. Мильман, В.С. Кортов, С.В. Никифоров // Физика твердого тела. - 1998. -
T.40. - Вып. 2. - С. 229-234.
130. Никифоров С.В. Особенности термостимулированной люминесценции аниондефектных монокристаллов a-AhO3: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 /
С.В. Никифоров; Уральский государственный технический университет. - Екатеринбург, 1998. - 151 с.
131. Мильман И.И. Термостимулированные процессы в облученных широкозонных оксидах с нарушенной стехиометрией: дис....д-ра физ.-мат. наук : 01.04.10 / И.И. Мильман; Уральский государственный технический университет. - Екатеринбург, 1999. - 426 с.
132. Influence of the irradiation temperature on the dosimetric and high temperature TL peaks of AfOrC / G. Molnar, M. Benabdesselam, J. Borossay, P. Iacconi, D. Lapraz, M. Akselrod // Radiation Protection Dosimetry. - 2002. - V. 100. - Nos. 1-4. - P. 139-142.
133. Lo D. Superlinear dose dependence of high temperature thermoluminescence peaks in Al2O3:C / D. Lo, J.L. Lawless, R. Chen // Radiation Protection Dosimetry. - 2006. - V. 119. - Nos. 1-4. - P. 71-74.
134. Thermally stimulated luminescence and exoelectron emission mechanism of the 430 K (D’) dosimetric peak of a-ACOs / G. Molnar, E. Papin, P. Grosseau, B. Guilhot, J. Borossay, M. Benabdesselam, P. lacconi, D. Lapraz // Radiation Protection Dosimetry. - 1999. - V. 84. - Nos. 1-4. - P. 253-256.
135. Dependence of long-lived defect creation on excitation density in MgO single crystals / A. Lushchik, T. Karner, Ch. Lushchik, E. Vasil’chenko, S. Dolgov, V. Issahanyan, P. Liblik // Phys. Stat. Sol. (c). - 2007. - V. 4. - No. 3. - P. 1084-1087.
136. Some aspects of radiation resistance of wide-gap metal oxides / A. Lushchik, E. Feldbach, S. Galajev, T. Karner, P. Liblik, Ch. Lushchik, A. Maaroos, V. Nagirnyi, E. Vasil’chenko // Radiation Measurements. - 2007. - V. 42. - P. 792-797.
137. Botter-Jensen L. Optically stimulated luminescence Dosimetry / L. Botter- Jensen, S.W.S. McKeever, A.G. Wintle. - Amsterdam: Elsevier Science, 2003. - 355 p.
138. Bulur E. Photo-transferred luminescence from BeO ceramics / E. Bulur // Radiation Measurements. - 2007. - V. 42. - P. 334-340.
139. Santos A.J.J. Phototransferred thermoluminescence of quartz / A.J.J. Santos, J.F. de Lima, M.E.G. Valerio // Radiation Measurements. - 2001. - V. 33. - P. 427-430.
140. Osvay M. Comparative PITL and PTTL investigations on TL detectors / M. Osvay, M. Ranogajec-Komor, F. Golder // Radiation Protection Dosimetry. - 1990. - V. 33. - P. 135-138.
141. Kutomi Y. Characteristics of TL and PTTL glow curves of gamma irradiated pure Li2B4O? single crystals / Y. Kutomi, M.H. Kharita, S.A. Durrani // Radiation Measurements. - 1995. - V. 24. - P. 407-410.
142. A comparative study of glow curves in photo-transferred and pre-dose sensitized thermoluminescence (PTTL and TL) in LiF:Mg,Ti / T.M. Piters, E.M. Yoshimura, C.M. Sunta, E. Okuno, N.K. Umisedo, M.P. Diaz // Radiation Effects and Defects in Solids. - 1995. - V. 136. - P. 301-306.
143. Sono D.A. Phototransferred thermoluminescence for use in UVB dosimetry /
D. A. Sono, S.W.S. McKeever // Radiation Protection Dosimetry. - 2002. - V. 100. - Nos. 1-4. - P. 309-312.
144. Bertucci M. Photo-transferred thermoluminescence from deep traps in quartz / M. Bertucci, I. Veronese, M.C. Cantone // Radiation Measurements. - 2011. - V. 46. - P. 588-590.
145. Akselrod M.S. Deep traps in highly sensitive a-Al2O3:C TLD crystals / M.S. Akselrod, E.A. Gorelova // Nuclear Tracks Radiation Measurements. - 1993. - V. 21. - No. 1. - P. 143-146.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.