Оптические свойства.
Перспективность материалов со структурой силленита в значительной степени объясняются электрооптическими свойствами этих кристаллов, то есть сравнительно малой величиной полуволнового напряжения, а также значительными продольными и поперечными электрооптическими эффектами. Известно, 53 что легирование Al, Ga, Sr значительно изменяет спектральную зависимость оптического поглощения и диэлектрические свойства монокристаллов.
В работе Копылова с сотрудниками 54 исследовано влияние легирования монокристаллов Bi12SiO20 элементами II и III групп на величину и спектральную зависимость U . В пространственно-временных модуляторах света типа ПРОМ важно иметь не слишком тонкий слой материала, поскольку к нему прилагается сильное электрическое поле. Коэффициент поглощения определяет максимально допустимую рабочую длину устройства, использующего данный материал.55 Снижение коэффициента поглощения в области 400-600 нм обеспечивается введением в B12GeO20 0,1 масс Al2O3 рис. 1.6.1. Рис.1.6.1. Зависимость полуволнового напряжения U от длины волны для легированного силликосилленита I. Bi12SiO20 II. Bi12SiO20 - Al III. Bi12SiO20 - Ga IV. Bi12SiO20 - Ca V. Bi12SiO20 - Sr VI. Bi12GeO20. Такое легирование даёт возможность увеличения максимальной допустимой рабочей длины от 160 мкм для Bi12GeO20 до 3,2 мм для Bi12GeO20 -0,1 масс. Al2O3 при работе на длине волны 420 нм, а при записи голограмм на 514,5 нм она составит уже 10 мм55. Фотопроводность определяет возможность использования силленитов в устройствах записи оптической информации - пространственно-временных модуляторах света ПВМС . Увеличение фоточувствительности за счёт легирования кристалла позволяет увеличить чувствительность таких устройств, если оно не вызывает увеличения темновой проводимости, уменьшающей время хранения записанной информации.
Однако, в электрооптических лампах, управляемых электронным лучом 56 благоприятным условием использования силленитов является подавление фотопроводимости.
Рис.1.6.2. Спектр фоточувствительности кристаллов 57. 1 - Bi12SiO20 2 - Bi12SiO20 - Mn 0,15 масс. в шихте 3 - Bi12SiO20 - Cr 0,10 масс. в шихте Значительное уменьшение фотопроводимости отмечено у Bi12SiO20 при легировании Cr и Mn 57 рис. 1.6.2 Al и Ga до 0,5 вес. в расплаве 58 у Bi12GeO20 - при легированииCa и Ga 56 . 2.7