Инновационная технология - гидротермальный рост синтетического минерального сырья

Mustafakulov Asror Ahmedovich

Jizzakh Polytechnic Institute, Candidate of Physical and Mathematical

Sciences, Associate Professor

Akhmadjonova Umida Tojimurodovna

Jizzakh Polytechnic Institute, Assistant

Juraeva Nasiba Mardievna

Jizzakh Polytechnic Institute, Senior Teacher INNOVATIVE TECHNOLOGY - HYDROTHERMAL GROWTH OF

SYNTHETIC MINERAL RAW MATERIALS

Annotation

Благодаря пьезоэлектрическому свойству природный минерал-кристаллический кварц широко используется в современной технике для стабилизации частоты электромагнитных колебаний, для генерирования ультразвуковых волн, в многоканальной телефонной связи, в радиоэлектронных оборудованиях, в том числе и космической. При определенных типах кристаллографической симметрии в результате деформирования кристалла возникает прямой пьезоэлектрический эффектна гранях кристалла появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Имеет место также и обратный пьезоэлектрический эффект, который заключается в том, что в электричеком поле в кристаллах возникают внутренные напряжения, пропорциональные напряженности поля. Пьезоэлектрический эффект тесно связан с существом кристаллической структуры минерала. Кристаллы имеют геометрически правильное расположение составляющих их структурных элементов, чередование которых в пространстве образует кристаллическую решетку. Прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты используются для стабилизации частоты: при периодическом изменении электрического поля, прикладываемого к кристаллу-минералу, например кварца, в последнем возникают резонансные механические колебания, если частота изменения поля равна одной из собственных частот кристалла. Эти механические колебания благодаря обратному пьезоэффекту обусловливают весьма интенсивные электрические колебания, если частота изменения поля равна одной из собственных частот кристалла, оказывающие сильное воздествие на возбудившую их электрическую цепь. Частота собственных колебаний пьезоэлектрического кристалла определяется его физическими свойствами и геометрическими размерами [1]. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы изготовляются в настоящее время в широком ассортименте и охватывают диапазон частот от нескольких сотен герц до нескольких сотен мегагерц. С помощью радиотехнических средств, применяемых для умножения и преобразования частоты, кварцевые резонаторы удается использовать для стабилизации электрических колебаний в еще более широком диапазоне, вплоть до сантиметровых волн.

Поэтому в данной работе для расширения области применения минерального сырья, в частности кристаллов кварца и управления их радиационными свойствами приводится данные получения синтетического минерального сырья - выращивания кристаллического кварца гидротермальным методом, с разными структурными характеристиками. В частности излагаются данные о выращивания β - фазы кристаллического кварца на затравках облученных нейтронами (рис.1). Ранее в [2] методом ИК спектроскопии и рентгеноструктурного анализа показано, что в нейтронно-облученных кристаллах в интервале доз 5*1018-5*1019 н/см2 происходит образования β- и метамиктной фазы кварца. Эти данные дали начало новым исследованиям структуры и оптических свойств кристаллов, выращенных на нейтронно-облученных затравках дозами 1018, 5*1018, 1019 и 5*1019 н/см2, как для уточнения механизма α- β- перехода, так и для изучения возможностей наследования, имеющихся на затравке, нейтронно-наведенных точечных дефектов структуры β-и метамиктных фаз кварца в наросшим слое. Исследования структуры этих кристаллов методом рентгеноструктурного анализа показали, что наблюдается наследовании β-фазы в наросшим слое [3]..

Рис.1. Кристаллы кварца II типа, затравка необлучена (1), затравка облучен флюенсом нейтронов 1019 н/см2 (2).

В данной работе нами изучением спектры гаммалюминесценции (ГЛ), сопоставлением ее с данными [2-7] показано, что наблюдается унаследование радиационнонаведенных точечных дефектов β- и метамиктных фаз кварца.

Рис. 2. Зависимости интенсивностей полос ФЛ 550 нм (1,3) и 660 нм (2,4) от температуры отжига в облученных кристаллах кварца флюенсами нейтронов 1019см-2-1,2; 5.1019 см-2-3,4.

Исследована зависимость интенсивности нейтронно-наведенных полос фото-гаммалюминсценции (ФЛ и ГЛ) при 460, 550 660 нм в обычных кристаллах (I типа) и в кристаллах кварца, выращенных на нейтронно-облученных затравках (II типа, рис.1) от флюенса нейтронов в интервале 1016 - 8*1020 н/см2 и от температуры отжига (рис.2).