Лемешев Дмитрий HD

Название проекта: «Наноструктурированные оптически прозрачные керамические материалы для лазеров с диодной накачкой» Название вуза: Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева Название факультета, специализации: Факультет технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, кафедра химической технологии керамики и огнеупоров Научное направление: Материаловедение, наноструктурированные материалы, технические науки Научный руководитель: Лукин Евгений Степанович, д.т.н., профессор Аннотация: В настоящее время известно несколько десятков, если не сотен, видов прозрачных керамических материалов, создаваемых на основе индивидуальных оксидов и их соединений друг с другом. Особое место среди них занимают материалы на основе оксида иттрия и иттрий-алюминиевого граната (ИАГ), обладающие уникальным набором оптических, и теплофизических свойств. Практическая значимость: В ходе работы были разработаны несколько групп наноструктурированных материалов. Материал на основе оксида иттрия, хотя и обладает низкими теплофизическими свойствами, может с успехом использоваться в качестве рабочего тела фемтосекундных импульсных лазеров. Керамика на основе ИАГ за счет высоких светопропускания и термостойкости может быть применен в качестве рабочего тела мощных лазеров с ламповой накачкой. Рабочие тела на основе смеси оксида иттрия и иттрий-алюминиевого граната перспективна для нового направления лазерной техники -- дисковых лазеров с полупроводниковой диодной накачкой. В этом случае, оксид иттрия выступает в качестве температурного буфера, а иттрий-алюминиевый гранат в качестве активной среды лазера. Наличие буфера позволяет увеличить мощность выходного излучения, за счет уменьшения температурного градиента показателя преломления активной среды, а также снизить деформации лазерного элемента. Перспективы проекта: поскольку в составе разработанных наноструктурированных материалов нет оксидов четырехвалентных металлов, которые накладывают существенные ограничения на их использование в лазерной технике, такая керамика может быть использована в качестве активной среды для твердотельных лазеров. Спектры люминесценции, снятые при комнатной температуре, подтверждают, что активаторы находятся в керамической матрице в трехвалентном состоянии. Разработана простая технология формования (методом полусухого прессования) и создания дисков из поликристаллического прозрачного композиционного керамического материала (обжиг в вакууме), которая без особых затрат может быть перенесена в промышленное производство.