ИСТИНА

На базе многолетнего сотрудничества между научными группами РХТУ им. Д.И. Менделеева и ИФ им. Б.И. Степанова НАНБ в работе будут предложены новые подходы к повышению эффективности визуализации солнечно-слепого и вакуумного ультрафиолета оксидными стеклами. Стекла будут получены из раствора (кварцевые гель-стекла) и расплава (стекла на основе системы Y2O3(Sc2O3)-Al2O3-B2O3, ряд германатных и фосфатных стекол). В качестве примесных активаторов будут использованы ртутеподобные ионы (Sb3+), соактивированные редкоземельными ионами (Eu3+, Tb3+), сенсибилизация люминесценции этих активаторов будет осуществляться люминесцирующими структурными дефектами матрицы, а повышение концентрации структурных дефектов матрицы будет достигнута за счет формирования в ней наночастиц благородных металлов. Впервые будут получены данные о неисследованных ранее процессах переноса возбуждений в системе «структурный дефект ? ртутеподобный ион ? редкоземельный ион» и влиянии наночастиц благородных металлов на концентрацию структурных дефектов оксидной матрицы и пассивацию их люминесценции водородом ОН?-групп. Будут изучены процессы сенсибилизации люминесценции примесных активаторов экситонами и структурными дефектами матрицы, а также влияние каталитической активности наночастиц благородных металлов на пассивацию водородом центров люминесценции. Будут изготовлены экспериментальные образцы пластинчатых визуализаторов. Полученные данные позволят начать разработки эффективных визуализаторов солнечно-слепого и вакуумного ультрафиолета для решения ряда других прикладных задач (в мобильных системах обнаружения лесных пожаров и коронных разрядов на больших расстояниях, в диагностике «озоновых дыр» и пр.).

В проекте будут изучены процессы и механизмы сенсибилизации люминесценции примесных активаторов экситонами и структурными дефектами матрицы, а также влияние каталитической активности наночастиц благородных металлов на пассивацию водородом ОН?-групп люминесценции этих дефектов, будут разработаны эффективные визуализаторы ВУФ- и ССУФ на основе активированных оксидных стекол. Конечным результатом выполнения проекта будет концепция создания новых материалов с эффективной конверсией возбуждений в метастабильное состояние редкоземельного активатора в системе «структурный дефект ? ртутеподобный ион ? редкоземельный ион» и выставочные образцы визуализаторов ВУФ- и ССУФ. Научная значимость планируемых результатов будет состоять в получении данных о неисследованных процессах переноса возбуждений в системе «структурный дефект ? ртутеподобный ион ? редкоземельный ион» и влиянии наночастиц благородных металлов на концентрацию структурных дефектов оксидной матрицы и пассивацию их люминесценции водородом ОН?-групп. Практическая значимость будет состоять в разработке концепции создания новых материалов с эффективной конверсией возбуждений в метастабильное состояние редкоземельного активатора в системе «структурный дефект ? ртутеподобный ион ? редкоземельный ион», получении на её основе новых активированных стекол с эффективной визуализацией ВУФ и ССУФ и изготовлении из них экранов-визуализаторов. Актуальность для техники предлагаемой работы обусловлена потребностью в мобильных, простых в эксплуатации и недорогих средствах для визуального контроля УФ излучения. Аналогичные средства используются для астрофизических исследований в космосе, обнаружения лесных пожаров и коронных разрядов на больших расстояниях, диагностики «озоновых дыр», в военных целях и для решения ряда других прикладных задач.

Коллектив исполнителей с российской стороны располагает огромным многолетним опытом разработок стекол и стеклокристаллических материалов со специальными свойствами и составляет основу ведущей научной школы России, созданной академиком П.Д. Саркисовым. В настоящее время коллектив заявителя обладает одной из лучших среди научных центров СНГ технологической базой для получения оптически однородных стекол различных составов, в том числе вблизи границ стеклообразования и ликвации, а также оборудованием для их физико-химических и спектральных исследований, которые будут использованы в проекте для решения задач, совместимых с задачами белорусской группы, синтезирующей преимущественно стекла золь-гель методом. Заявителем проекта опубликовано большое количество работ, посвященных исследованию ближнего и среднего порядка в стекле и их трансформации в процессе образования нанонеоднородной структуры, созданию стекол с квадратичной оптической нелинейностью путем выделения в объеме стекла нецентросимметричных (в том числе, сегнетоэлектрических) нанокристаллов. Авторами проекта предложен новый механизм инициирования квадратичной нелинейности в стеклах (аморфного наноструктурирования), который работает для всех без исключения стекол на ранних стадиях аморфного фазового разделения.

Исследованы механизмы сенсибилизации люминесценции примесных активаторов экситонами и структурными дефектами матрицы, выявлено влияние каталитической активности наночастиц благородных металлов на пассивацию водородом ОН-групп люминесценции этих дефектов, разработаны эффективные визуализаторы ВУФ- и ССУФ на основе активированных оксидных стекол.