Universität Osnabrück, Graduiertenkolleg Mikrostruktur oxidischer

42 UNIVERSITÄT OSNABRÜCK, FACHBEREICH PHYSIK
studie erstellt werden, die das Ο - - Zentrum im KTaO3 mit dem bekannten V - - Zentrum in MgO in Verbindung
bringt.
YAG: Nd
Neodym dotiertes Y3Al5O12 (YAG) ist eines der bedeutendsten Materialien für den Bau von Festkörperlasern.
Bei der Herstellung dieser Kristalle ist das „Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe-
Edelsteine/Edelmetalle (FEE)“ in Idar- Oberstein eine der wichtigsten Adressen. Private Mitteilungen (unveröffentlicht)
von Herrn Dr. D. Rytz vom FEE besagen, daß in diesen Kristallen Defektzentren vorhanden sind, die
zwar mit Nd in Verbindung gebracht werden, dessen Struktur allerdings bisher noch völlig unbekannt ist. Ziel
unserer Messungen ist es nun, diese Zentren mittels EPR und ODMR nachzuweisen und auf deren Eigenschaften
hin zu untersuchen.
Ergebnisse
Sillenite
Die aktuellen Untersuchungen im Projekt des Graduiertenkollegs konzentrierten sich auf ODMR-Messungen an
nominell reinen Bi12SiO20 (BSO) Kristallen. Dabei standen zwei Proben zur Verfügung, die aus verschiedenen
Stellen desselben Boules geschnitten wurden. Eine Probe, mit dunkel gelber bis bräunlicher Färbung stammte
aus dem Kern, während die andere, vom Rand stammende Probe eine deutlich hellere Farbe aufwies. In beiden
Proben konnte paramagnetisches Fe 3+ (durch EPR), sowie der intrinsische Bi- Antisite Defekt (durch ODMR)
nachgewiesen werden. Im vorliegenden Fall war der Verlauf des tagged-MCD des Antisites (Abb. 1 a) mit dem
gesamten MCD identisch, was bedeutet, daß sämtliche MCD Banden ausschließlich durch dieses Zentrum verursacht
wurden.
Abbildung 1 a) Tagged-MCD des Bi-Antisite Defektes in BSO.
b) MCD(B) Spektrum bei 575 nm.
Damit war es möglich, eine quantitative Analyse vorzunehmen, wie sich die Anzahl der in den beiden Proben
vorhandenen Bi-Antisite Zentren unterscheiden: Dazu wurden die relativen Höhen der „dips“ im MCD(B)-
Spektrum (Abb. 1 b) bei jeweils gleichem Magnetfeldwert der beiden Kristalle verglichen. Unter der Annahme,
daß dieses Verhältnis proportional ist zum Verhältnis der jeweils vorhandenen Antisites ergab sich für den
dunklen Kristall ein Gehalt an Zentren, der etwa um den Faktor 2.5 größer ist als der von der hellen Probe. Es
bietet sich nun an, dieses Ergebnis mit Messungen der photorefraktiven Eigenschaften beider Proben zu vergleichen.
Weitere Proben stehen zur Verfügung. Eine Korrelation etwa zwischen Beugungswirkungsgrad und Antisite
Konzentration würde den endgültigen Beweis für die Beteiligung des Antisites am photorefraktiven Geschehen
liefern.