Projekta nosaukums: Jaunu CALGO/CALYO kristālu, kas leģēti ar Yb, Ho un citiem lantanoīdiem, izstrāde lieljaudas femtosekunžu lāzeriem
Pētniecības pieteikuma nr: 1.1.1.9/LZP/1/24/019
Projekta ilgums: 01.03.2025.-29.02.2028.
Projekta vadītājs: Monika Skruodiene
Kopējais finansējums: 184 140 EUR
Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) finansējums: 156 519 EUR
LU CFI finansējums: 9207 EUR
Projekta kopsavilkums:
Šī pēcdoktorantūras pētniecības projekta galvenais mērķis ir izstrādāt jaunus kristālmateriālus, īpaši CALGO (CaGdAlO4) un CALYO (CaYAlO4), kas leģēti ar iterbiju (Yb), holmiju (Ho) un citiem lantanoīdiem, lieljaudas femtosekunžu lāzeriem. Projektā galvenā uzmanība tiks pievērsta šo kristālu audzēšanai, izmantojot progresīvas kristālu audzēšanas metodes, piemēram, Čokralska (CZ), optiskās peldošās zonas (OFZ) un lāzera peldošās zonas (LFZ) metodes. Šā ierosinātā projekta galvenais mērķis ir optimizēt kristālu augšanas procesu, uzlabot materiālu īpašības un novērtēt šo kristālu veiktspēju femtosekunžu lāzera lietojumos. Šie materiāli ir izvēlēti, ņemot vērā to plašo pastiprinājuma joslas platumu, lieliskās luminiscences īpašības dažādos viļņu garumos (1030 nm, 2000 nm, 2500 nm) un izcilo siltumvadītspēju, kas padara tos piemērotus nākamās paaudzes lieljaudas lāzeriem.
CALGO un CALYO ir divi kristāliskie materiāli, kas savu īpašību dēļ ir piesaistījuši interesi lāzertehnoloģiju jomā. Šim kristālam piemīt izcilas termiskās, spektroskopiskās un mehāniskās īpašības, kas ļauj ļoti efektīvi un droši ģenerēt nepārtrauktu viļņu starojumu un īpaši ātrus impulsus ar ļoti īsu ilgumu. Turklāt šie materiāli ir pazīstami ar to spēju darboties kā retzemju leģējošo materiālu saimniekrežģi, kas uzlabo to optiskās īpašības un paplašina to pielietojumu dažādos pielietojumos.
PROJEKTA PROGRESS
Laika periods: 01.03.2025. – 30.06.2025.
Šie uzdevumi ir veiksmīgi izpildīti:
Izstrādāts un pilnveidots visaptverošs sintēzes protokols, izmantojot cietfāžu sintēzi, lai iegūtu CALGO un CALYO pulverus, dopētus ar Yb, Ho un citiem izvēlētiem lantanīdu elementiem.
Veikts plašs literatūras apskats par cietvielu sintēzes metodēm, kas specifiski attiecas uz CALGO un CALYO sistēmām, lai vadītu eksperimentālo plānošanu.
Iegādātas visas nepieciešamās izejvielas, tostarp CALGO un CALYO prekursori, kā arī lantanīdu dopanti (Yb, Ho u.c.).
Kalibrēta un optimizēta nepieciešamā sintēzes iekārta, tostarp krāsnis, tīģeļi un maisītāji, lai nodrošinātu uzticamu darbību.
Veiksmīgi izveidotas bāzes sintēzes procedūras nedopētiem CALGO un CALYO pulveriem, izmantojot sākotnējos eksperimentālos testus.
Sintēzes procesā iekļauti Yb un Ho, sistemātiski pētīta to ietekme uz pulvera morfoloģiju un fāžu attīstību.
Sintēzes protokols iteratīvi pilnveidots, optimizējot parametrus, piemēram, temperatūru, reakcijas laiku un dopantu koncentrācijas.
Sintēzes procesā iekļauti papildu lantanīdu dopanti, dokumentēta to ietekme uz fāžu veidošanos un viendabīgumu.
Dopētu pulveru viendabīgums un strukturālā kvalitāte novērtēta, izmantojot rentgenstaru difrakciju (XRD).
Pamatojoties uz pulvera raksturojuma rezultātiem, veikti turpmāki sintēzes procesa iterācijas, lai uzlabotu fāžu tīrību, viendabīgumu un kopējo pulvera kvalitāti.
