Analiza wpływu domieszkowania na właściwości cieplne wybranych monokryształów wykorzystywanych w optyce

Podobne dokumenty
Wykorzystanie programu COMSOL do analizy zmiennych pól p l temperatury. Tomasz Bujok promotor: dr hab. Jerzy Bodzenta, prof. Politechniki Śląskiej

Wpływ domieszkowania na zależności temperaturowe dyfuzyjności cieplnej monokryształów YAG, Y V 04 i GdCOB

Właściwości kryształów

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu

WYBRANE TECHNIKI SPEKTROSKOPII LASEROWEJ ROZDZIELCZEJ W CZASIE prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy

Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz.

Bezpośredni opiekunowie laboratorium: Prof. dr hab. Marek Szafrański. Prof. dr hab. Maciej Kozak, dr Marceli Kaczmarski.

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Rodzaje fal. 1. Fale mechaniczne. 2. Fale elektromagnetyczne. 3. Fale materii. dyfrakcja elektronów

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

Zastosowanie ultradźwięków w technikach multimedialnych

ĆWICZENIE 3 REZONANS AKUSTYCZNY

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE

Defektoskop ultradźwiękowy

A6: Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych (diody)

4.7 Pomiar prędkości dźwięku w metalach metodą echa ultradźwiękowego(f9)

PROMIENIOWANIE RENTGENOWSKIE

4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej

Transport jonów: kryształy jonowe

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK

Różnorodne zjawiska w rezonatorze Fala stojąca modu TEM m,n

Fizyka Laserów wykład 11. Czesław Radzewicz

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona

Ogólne cechy ośrodków laserowych

Teoria pasmowa ciał stałych

Efekt Faradaya. Materiały przeznaczone dla studentów Inżynierii Materiałowej w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego

Ośrodki dielektryczne optycznie nieliniowe

Ćwiczenie nr 15 TEMAT: Badanie tłumienia dźwięku w wodzie. 1. Teoria

Model elektronów swobodnych w metalu

Pomiar prędkości światła

LABORATORIUM Pomiar charakterystyki kątowej

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz.

Badanie dylatometryczne żeliwa w zakresie przemian fazowych zachodzących w stanie stałym

Badanie widma fali akustycznej

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Interferometria laserowa

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 2 Badanie funkcji korelacji w przebiegach elektrycznych.

Instrukcja do ćwiczenia Optyczny żyroskop światłowodowy (Indywidualna pracownia wstępna)

Wyznaczanie modułu sztywności metodą Gaussa

Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym w stanach dynamicznych

Metody badań monokryształów metoda Lauego

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz.

Metody badań monokryształów metoda Lauego

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR)

3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

LABORATORIUM Z FIZYKI Ć W I C Z E N I E N R 2 ULTRADZWIĘKOWE FALE STOJACE - WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 6, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

Technika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa

LABORATORIUM ELEKTROAKUSTYKI. ĆWICZENIE NR 1 Drgania układów mechanicznych

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO

BADANIE PODŁUŻNYCH FAL DŹWIĘKOWYCH W PRĘTACH

Aby nie uszkodzić głowicy dźwiękowej, nie wolno stosować amplitudy większej niż 2000 mv.

Podstawy Akustyki. Drgania normalne a fale stojące Składanie fal harmonicznych: Fale akustyczne w powietrzu Efekt Dopplera.

Oscylator wprowadza lokalne odkształcenie s ośrodka propagujące się zgodnie z równaniem. S 0 amplituda odkształcenia. f [Hz] - częstotliwość.

Ćwiczenie nr 6. Zjawiska elektrooptyczne Sprawdzanie prawa Malusa, badanie komórki Pockelsa i Kerra

Charakteryzacja właściwości elektronowych i optycznych struktur AlGaN GaN Dagmara Pundyk

Arkusze zadań do ćwiczeń z podstaw fizyki ciała stałego Marek Izdebski

RUCH HARMONICZNY. sin. (r.j.o) sin

II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego

Oscylator wprowadza lokalne odkształcenie s ośrodka propagujące się zgodnie z równaniem. S 0 amplituda odkształcenia. f [Hz] -częstotliwość.

ZADANIE 28. Wyznaczanie przewodnictwa cieplnego miedzi

Badanie widma fali akustycznej

Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Inżynieria Ciepła. Materiały Inżynierskie laboratorium. Ćwiczenie nr 9

Fala EM w izotropowym ośrodku absorbującym

Badanie uporządkowania magnetycznego w ultracienkich warstwach kobaltu w pobliżu reorientacji spinowej.

PROTOKÓŁ POMIAROWY - SPRAWOZDANIE

BADANIA SYMULACYJNE ROZKŁADU CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO W OBIEKTACH O RÓŻNEJ SKALI

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Fale mechaniczne i akustyka

Pomiar przewodności cieplnej i elektrycznej metali

Promieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne

Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów

Solitony i zjawiska nieliniowe we włóknach optycznych

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 20, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne

IV. Transmisja. /~bezet

STRUKTURA KRYSTALICZNA

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (MRJ) NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR)

Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

CERAMIKI PRZEZROCZYSTE

γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego

Skończona studnia potencjału

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL

Metoda DSH. Dyfraktometria rentgenowska. 2. Dyfraktometr rentgenowski: - budowa anie - zastosowanie

Spektroskopia modulacyjna

Układy krystalograficzne

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Transkrypt:

Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Stosowanej Analiza wpływu domieszkowania na właściwości cieplne wybranych monokryształów wykorzystywanych w optyce Anna Kaźmierczak-Bałata Seminarium Zakładu Fizyki Stosowanej 1.4.29

Plan prezentacji Podstawowe właściwości monokryształów YAG, YVO 4, GdCOB Charakterystyka próbek Metody pomiarowe Analiza wyników i wnioski Podsumowanie 2

Zakres badań pomiary dyfuzyjności cieplnej monokryształów w podstawowych kierunkach krystalograficznych, pomiary prędkości podłużnych fal akustycznych w tych samych kierunkach, pomiary stałych sieciowych komórki elementarnej monokryształów, analiza wpływu rodzaju i koncentracji domieszek na dyfuzyjność cieplną badanych próbek, analiza możliwych mechanizmów fizycznych prowadzących do zmian dyfuzyjności cieplnej w wyniku domieszkowania. 3

Symetria kryształów a opis ich właściwości Anizotropia właściwości fizycznych opis macierzowy T T T T T T T T T T 11 12 13 ij = 21 22 23 31 32 33 T ij T 11 = T22 T 33 c Prawa transportu ciepła: - prawo Fouriera j Q = κ T δ β γ a b - prawo Fouriera-Kirchhoffa (niestacjonarne pole temperatury) T ρc = ( κ T) + q t -ośrodek jednorodny T 2 q = α T + t ρc κ = αρc κ α = = ρ c κ C 4

Granat itrowo glinowy - YAG 15 14 13 [41] YAG Yb:YAG Akcja laserowa w Yb:YAG - 1965 rok Podstawowy materiał do konstrukcji laserów na ciele stałym Stała sieciowa komórki elementarnej a = 12,1 Å κ, Wm -1 K -1 12 11 1 9 8 7 6 5 [58] [43] [58] [44] [42] [44] [42] 4..5.1.15.2.25 Koncentracja Yb Układ krystalograficzny YAG Regularny Gęstość 45 kg m -3 Przedział transmisji 25 nm 5 nm Temperatura topnienia 197 C Ciepło właściwe (3 K) 62 J kg -1 K -1 Współczynnik rozszerzalności cieplnej (3 K) 7,3 1-6 K -1 Twardość (w skali Mohsa) 8.5 κ κ = κ κ O Al Y Współczynnik załamania 1,83 (8 nm) 1,82 (1 nm) 1,81 (14 nm) Komórka elementarna monokryształu Y 3 Al 5 O 12 5

Ortowanadian itru - YVO 4 12 11 [43] [43] 1 1 Obiekt badań od lat 6-tych, technologia otrzymywania Nd:YVO 4 od lat 7-tych Podstawowy materiał do konstrukcji laserów na ciele stałym Stałe sieciowe komórki elementarnej a = b = 7,12 Å, c = 6,29 Å, δ = β = γ = 9 κ, Wm -1 K -1 1 9 8 7 6 5 4 [56] [43] [56] [41] [41] [43],,5,1,15,2 Koncentracja Nd [43] [43] Układ krystalograficzny YVO 4 Tetragonalny Y Gęstość 422 kg m -3 Przedział transmisji 4 nm 5 nm Temperatura topnienia 181 C Ciepło właściwe (3 K) 59 J kg -1 K -1 Współczynnik rozszerzalności cieplnej (3 K) 11,37 1-6 K -1 [1] 4,43 1-6 K -1 [1] κ ij κ 11 = κ11 κ 33 O V Twardość (w skali Mohsa) 5 Współczynnik załamania (monokryształ dwójłomny) n o = 1,99, n e = 2,22 (63 nm) n o = 1,95, n e = 2,15 (13 nm) Komórka elementarna monokryształu YVO 4 6

Oksyboran gadolinowo wapniowy - GdCOB Nd:GdCOB, metoda Czochralskiego 1996 rok, akcja laserowa w Yb:GdCOB 1998 rok Materiał silnie nieliniowy, zastosowanie w laserach na ciele stałym Stałe sieciowe komórki elementarnej a = 8,1 Å, b = 16,3 Å, c = 3,56 Å, δ = γ = 9, β = 11,24 κ, Wm -1 K -1 3,5 3,15 2,8 2,45 2,1 1,75 1,4 1,5, Koncentracja GdCOB-X GdCOB-Y GdCOB-Z Układ krystalograficzny GdCOB Jednoskośny Gęstość 37 kg m -3 Przedział transmisji 4 nm 5 nm Temperatura topnienia 148 C Ciepło właściwe (31 K) 61 J kg -1 K -1 Współczynnik rozszerzalności cieplnej (3 K) 1,5 1-6 K -1 (X) 8,3 1-6 K -1 (Y) 14,7 1-6 K -1 (Z) Twardość (w skali Mohsa) 6,5 κ κ 11 13 = κ22 κ κ κ 31 33 Gd B O Ca Współczynnik załamania (63 nm) 1,69 (X) 1,72 (Y) 1,73 (Z) Komórka elementarna monokryształu Ca 4 GdO(BO 3 ) 3 7

Orientacja GdCOB Z Kierunki wycięcia: Krawędzie próbek równoległe do głównych osi indykatrysy optycznej: X, Y, Z Orientacja próbek: Układ krystalograficzny a, b, c, Y GdCOB Kierunki wycięcia monokryształu GdCOB X Układ optyczny: X, Y, Z θ = 27.24, φ = 16, β = 11,24 a θ Z κ ij κ 11 = κ22 κ 33 b Y β φ X c Orientatacja monokryształu GdCOB 8

Charakterystyka próbek 9

Metody pomiarowe Dyfuzyjność cieplna: metoda termofalowa z detekcją wykorzystującą zjawisko mirażu Prędkość fali ultradźwiękowej: impulsowa metoda echa, oddzielny przetwornik nadawczy i odbiorczy Stałe sieciowe komórki elementarnej: metoda Bonda 1

Dyfuzyjność cieplna Model jednowymiarowy propagacji fali termicznej w próbce Strumień ciepła wprowadzany do próbki j( x= ) = Acos(2 π ft) x d Próbka Pole temperatury w próbce Wiązka sondująca Moduł Peltiera π f π f T( x, t) = Texp x cos 2π ft x+ ϕ α α Geometria układu pomiarowego π f ϕ = x + ϕ α ϕ = a x+ ϕ π f α = 2 a 11

Dyfuzyjność cieplna Komputer Nanowoltomierz homodynowy Zasilacz y x Laser Wiązka sondująca Próbka Detektor położenia y x Moduł Peltiera Radiator Schemat stanowiska do pomiarów termofalowych 12

Wyniki eksperymentalne Sygnał fototermiczny zmierzony w monokrysztale YAG dla częstotliwości modulacji.4 Hz: -4.8-5. YAG dopasowanie -1.5 YAG dopasowanie LN (A), a.u. -5.2-5.4-5.6-5.8 Ph, rad. -2. -2.5-6. -6.2-3. -6.4 5 1 15 2 25 3 h, µm Logarytm naturalny z amplitudy sygnału w funkcji odległości wiązki sondującej od dolnej ściany próbki. -3.5 5 1 15 2 25 3 h, µm Faza sygnału w funkcji odległości wiązki sondującej od dolnej ściany próbki. 13

Prędkość dźwięku Generator Oscyloskop Wzmacniacz Przetwornik nadawczy Próbka Przetwornik odbiorczy Schemat stanowiska do wyznaczania prędkości fali ultradźwiękowej w monokryształach t = ( 2n 1) u d Monokryształ V:YAG między przetwornikami Ekran oscyloskopu 14

Wyniki eksperymentalne Wyniki otrzymane dla niedomieszkowanego monokryształu YVO 4 oraz GdCOB: 6 5 YVO 4 [1] dopasowanie 5 45 4 GdCOB [X] dopasowanie 4 35 d, mm 3 2 1 d, mm 3 25 2 15 1 2 4 6 8 1 12 14 16 t, µs Kolejne echa sygnału w funkcji czasu dla monokryształu YVO 4 5 2 4 6 8 1 12 14 16 t, µs Kolejne echa sygnału w funkcji czasu dla monokryształu GdCOB 15

Stałe sieciowe ω S1 S2 θ B = 9 ( S S ) 1 2 2 B Układ chłodzenia Lampa rentgenowska Monokryształ Rejestrator impulsów Komputer Generator wysokiego napięcia Stolik goniometryczny Schemat stanowiska do wyznaczania stałych sieciowych 16

YAG - wyniki Dyfuzyjność Prędkość Stałe sieciowe α, 1-2 cm 2 /s 5,25 4,5 3,75 3 2,25 1,5,75 brak,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb v, m/s 87 855 84 825 81 795 78 brak,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb a, 1-1 m 12.15 12.1 12.5 12 11.995 11.99 brak,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb Promien jonowy -.1 -.2 -.5 11 1 /, % /, % -.2 -.3 -.4 -.5-6 -12-18 -24-3 -36-42,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb u/u, % u/u, % -.4 -.6 -.8 -.1-1 -2-3 -4-5 -6,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb a/a, % a/a, % -.1 -.15 -.2 -.25 -.3 -.2 -.4 -.6 -.8 -.1 -.12,8 % at. V 2,1 % at. V 3 % at. Yb 25 % at. Yb r, 1-12 m 9 8 7 6 5 4 Y Yb V Jon 17

YVO 4 - wyniki α, 1-2 cm 2 /s 6 5 4 3 2 1 brak Dyfuzyjność 1 % at. Nd 2 % at. Nd [1] [1] 5 % at. (Tm+Ca) u, m/s 88 86 84 82 8 78 76 74 72 7 brak Prędkość 1 % at. Nd 2 % at. Nd [1] [1] 5 % at. (Tm+Ca) a, 1-1 m 7,2 7 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 Stałe sieciowe [1] [1] brak 1 % at. Nd 2 % at. Nd 5 % at. (Tm+Ca) 11 1 9 Promien jonowy /, % -5-1 -15-2 -25-3 -35 [1] [1] 1 % at. Nd 2 % at. Nd 5 % at. (Tm+Ca) u/u, % -.1 -.2 -.3 -.4 -.5 -.6 -.7 -.8 [1] [1] 1 % at. Nd 2 % at. Nd 5 % at. (Tm+Ca) a/a, %.6.4.2. -.2 -.4 -.6 [1] [1] 1 % at. Nd 2 % at. Nd 5 % at. (Tm+Ca) r, 1-12 m 8 7 6 5 4 Y Nd Tm Jon 18

GdCOB - wyniki Dyfuzyjność Prędkość Stałe sieciowe α, 1 2 cm 2 /s 1,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 X Y Z brak 4 % at. Nd 7 % at. Yb u, m/s 72 7 68 66 64 62 brak X Y Z 4 % at. Nd 7 % at. Yb a, 1-1 A 18 16 14 12 1 8 6 4 2 a b c brak 4 % at. Nd 7 % at. Yb r, 1-12 m 11 1 9 8 7 Promien jonowy /, % -5-1 -15-2 -25-3 -35-4 X Y Z 4 % at. Nd 7 % at. Yb u/u, % 1.8.6.4.2 -.2 -.4 X Y Z 4 % at. Nd 7 % at. Yb ap/a, % 1.2 1..8.6.4.2. a b c 4 % at. Nd 7 % at. Yb 6 5 4 Gd Nd Yb Jon 19

Wyniki YAG Domieszka α 1-2, cm 2 /s u, m/s a, Å #1 brak 4,45(19) 8636(114) 12,195(12) #2,8 % at. V 4,44(11) 8631(51) 12.184(14) #3 2,1 % at. V 4,43(1) 8629(42) 12.165(15) #4 3 % at. Yb 3,61(11) 8532(91) 12,175(11) #5 25 % at. Yb 2,68(1) 8175(89) 11,99813(22) YVO 4 Domieszka α 1-2, cm 2 /s u, m/s a, Å c c c c c c #1 brak 4,85(1) 5,36(51) 7596(41) 861(72) 7,1239(9) 6,29196(9) #2 1 % at. Nd 4,53(22) 5,17(78) 759(58) 8594(8) 7,121149(9) 6,291241(9) #3 2 % at. Nd 4,29(12) 5,9(61) 7579(56) 862(81) 7,124893(9) 6,292996(9) #4 5 % at. (Tm, Ca) 3,43(21) 3,81(49) 7539(57) 8565(77) 7,116721(9) 6,288162(9) GdCOB Domiesz -ka α 1-2, cm 2 /s u, m/s a, Å X Y Z X Y Z a b c #1 brak,79(6) 1,54(7) 1,29(21) 6495(5) 6924(6) 713(5) 8,12251(31) 16,18327(28) 3,561736(24) #2 4 % at. Nd,71(4) 1,2(4),89(16) 65(46) 6983(57) 73(53) 8,13126(14) 16,2733(15) 3,587174(2) #3 7 % at. Yb,74(11) 1,21(3) 1,16(6) 6479(46) 6926(57) 77(49) 8,14877(17) 16,38922(21) 3,599984(21) 2

Porównanie z literaturą κ, Wm -1 K -1 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 YAG YAG YAG Yb:YAG Yb:YAG V:YAG,,5,1,15,2,25 κ, Wm -1 K -1 16 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 1 Nd 1 Nd 1 Nd 1 Nd 1 (Tm+Ca) 1 (Tm+Ca) 4,,1,2,3,4,5 κ, Wm -1 K -1 3,5 3,15 2,8 2,45 2,1 1,75 1,4 1,5 GdCOB-X GdCOB-Y GdCOB-Z,,25,5,75 Koncentracja Koncentracja Koncentracja YAG Domieszka κ, W/m K YVO 4 κ, W/m K #1 brak 12,2 Domieszka c c GdCOB κ, W/m K #2,8 % at. V 11,98 #1 brak 12,7 13,34 Domieszka X Y Z #3 2,1 % at. V 11,96 #2 1 % at. Nd 11,28 12,87 #1 brak 1,76 3,43 2,87 #4 3 % at. Yb 9,75 #3 2 % at. Nd 1,68 12,67 #2 4 % at. Nd 1,58 2,27 1,98 #5 25 % at. Yb 7,24 #4 5 % at. (Tm,Ca) 8,54 9,49 #3 7 % at. Yb 1,65 2,69 2,58 21

Analiza wyników Przewodzenie ciepła w dielektrykach krystalicznych kolektywne drgania sieci krystalicznej - fonony Współczynnik przewodnictwa cieplnego (teoria kinetyczno-molekularna): κ = 1 κ α = 3 CvΛ 1 C α = 3 vλ δα = δv + δλ Zmiany przewodności cieplnej: - wzrost koncentracji centrów rozproszeniowych (np. spowodowane domieszkowaniem) skrócenie średniej drogi swobodnej - zmiana prędkości fononów Względne zmiany dyfuzyjności cieplnej wynoszą nawet 4 %, natomiast względne zmiany prędkości fali ultradźwiękowej nie przekraczają 6 %, a często 1% Głównym mechanizmem odpowiedzialnym za zmiany przewodności cieplnej jest skrócenie średniej drogi swobodnej fononów na skutek wzrostu koncentracji centrów rozproszeniowych 22

Podsumowanie Dyfuzyjność cieplna maleje wraz ze wzrostem koncentracji domieszki, względne zmiany wynoszą nawet 4%. Brak wyraźnego wpływu domieszkowania na wartości prędkości dźwięku (wyjątek Yb:YAG). Domieszkowanie powoduje zmiany stałych sieciowych komórki elementarnej monokryształów. Występuje wyraźna anizotropia właściwości cieplnych i sprężystych w monokryształach YVO 4 i GdCOB. Wzrost koncentracji domieszki może powodować, że maleją różnice między wartościami dyfuzyjności cieplnej, wyznaczonymi w różnych kierunkach wycięcia próbki Yb:GdCOB. Sposób lokowania domieszki w sieci krystalicznej również wpływa na właściwości cieplne monokryształów. Lokowanie domieszki w węzłach sieci krystalicznej może powodować większe zmiany dyfuzyjności cieplnej niż lokowanie się domieszki w obszarach międzywęzłowych bardziej zaburzające sieć krystaliczną. 23