ИСТИНА

В ходе выполнения проекта (2008-2009 гг.) осуществлен твердофазный синтез NdAl3(BO3)4 (NAB) в интервале 800-1100 оС и изучены особенности фазового перехода его ромбоэдрической формы в моноклинную. Для уточнения фазообразования в поликомпонентных системах, исследования растворимости и кинетики кристаллизации был усовершенствован наиболее надежный для этих целей «зондовый» метод, в результате чего удавалось фиксировать точки насыщения раствора-расплава с точностью 0.5 oС. Область мономинеральной кристаллизации NAВ в системе NdAl3(BO3)4-K2Mo3O10-B2O3-Nd2O3 ограничена содержанием Nd2O3 в растворителе не более 25 мол.% и B2O3 – от 65 до 25 мол.%. Рост концентрации Nd2O3 в растворителе свыше 25 мол.% приводит к появлению высокотемпературного NdBO3, сокристаллизующегося с NAB или же выделяющегося в виде единственной твердой фазы. От концентрации оксида бора в растворителе зависит, в основном, образование другой высокотемпературной фазы – ортотрибората алюминия 9Al2O3*2B2O3. Он устойчив при содержании в растворителе B2O3 менее 25 мол.%. Если борного ангидрида в нем более 65 мол.%, то NAB здесь практически не кристаллизуется, а образуется NdAl–диметаборат NdAl2[B4O10]O0.5. В большинстве случаев в растворе–расплаве ниже точки насыщения на 20–30 oС побочных фаз не обнаружено. Количественный рентгенофазовый анализ кристаллов NAB показал, что максимальное соотношение ромбоэдрической и моноклинной модификаций составляет 20,1% и 79,9% соответственно. Выявленные поля стабильности NAB позволили изучить особенности его растворимости и кинетику кристаллизации в поликомпонентных расплавах K2Mo3O10-B2O3-Nd2O3. Для наиболее технологичного состава растворителя - (69.4 вес.% K2Mo3O10 – 12.5 вес.% B2O3 – 18.1 вес.% Nd2O3) - при 25-процентной (вес.%) концентрации NAB в растворе-расплаве температура насыщения составила 1070оС. Нормальные скорости роста V NAB в интервале относительного пересыщения раствора-расплава от 0.018 до 0.079 изменяются в диапазоне V = 0.005 - 0.087 мкм/час. Кристаллы NAB получены из такого состава раствора-расплава как на затравках, так и в результате спонтанного зародышеобразования. Разработана экспериментальная кристаллизационная установка с автоматизацией температурного режима, адаптированная к выращиванию монокристаллов NAB. Полученные результаты составляют физико-химические основы для управляемого выращивания монокристаллов NAB на затравках и создания мощных с высокой концентрацией неодима малогабаритных дисковых и микро-чип лазеров. Все это свидетельствует об их высоком функциональном потенциале. Проведенные исследования патентной чистоты технологических разработок свидетельствуют об их уникальности. Научные итоги работы по проекту отражены в 7-и докладах на международных конференциях, в т. ч. 4-х приглашенных, и 4 статьях в рецензируемых журналах.