Hole and interstitial centres in radiation-resistant MgO single crystals
Date
2008-10-09T11:02:30Z
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
HOLE AND INTERSTITIAL CENTRES IN RADIATION-RESISTANT MgO SINGLE CRYSTALS
In a close-packed MgO crystal with the ionic radii ratio of oxygen O2- and Mg2+ ions , the formation energy of a Frenkel pair exceeds the energy gap Eg. Because of this, the creation of defects via the recombination of non-relaxed (cold) electrons and hole is impossible, resulting in a sufficiently high resistance of MgO, widely used for various technical applications, against X- or -rays. However, the peculiarities of electron-hole and interstitial-vacancy processes under the irradiation of wide-gap materials by fast neutrons and swift ions are to be investigated in detail in order to increase the radiation resistance of MgO, Al2O3 etc. needed for future thermonuclear (fusion) energetics. The aim of this thesis was to describe the variety of different possible hole and interstitial centres in pure and doped with various impurities MgO single crystals. Their formation, optical properties, thermal release of charge carriers and luminescence were presented.
AUK- JA INTERSTITSIAALTSENTRID KIIRITUSKINDLATES MgO MONOKRISTALLIDES
Tihedalt pakitud MgO kristallides, kus anioonide (O2-) ja katioonide (Mg2+) raadiuste suhe on lähedane 2-le, on Frenkeli defektide tekitamise energia EFD > Eg , mis muudab Frenkeli defektide tekke relakseerunud (külmade) elektronide ja aukude rekombinatsioonil võimatuks ning paljudes rakendustes tagab MgO kõrge kiirituspüsivuse röntgen- ja γ-kiirguse suhtes. Kuid laia keelupiluga MgO, Al2O3 jt kasutamine termotuumaenergeetikas nõuab elektron-auk- ja interstitsiaal-vakantsprotsesside eripära uurimist ka keerulisemate kiiritusliikide – kiired neutronid ja ioonid – korral ning nende kiirituspüsivuse edasist tõstmist.
Käesoleva väitekirja eesmärgiks oli kirjeldada erinevaid auk- ja interstitsiaaltsentreid puhtais ja mitmete lisanditega legeeritud MgO kristallides. Vaadeldakse nende teket, struktuuri, optilisi omadusi, termilist lagunemist ja luminestsentsi.