Виявлено ефект малих доз у монокристалах CdTe та CdTe:Cl, який проявляється у значному зростанні (до чотирьох раз) інтегральної інтенсивності ліній фотолюмінесценції (ФЛ) екситонно-домішкових комплексів у результаті низькодозового (<$Egamma>-опромінення - <$ED~ symbol Г ~3> кГр для CdTe та <$ED~ symbol Г ~10> кГр для CdTe:Cl). Встановлено, що у монокристалах CdTe:Cl за доз <$Egamma>-опромінення D << 10 кГр істотно зменшується концентрація центрів ClTe та 2ClTe, в області доз D = 10 - 100 кГр інтенсивно генерується VCd, VTe та зростає концентрація А-центрів (VCd - ClTe), а у разі D >> 1000 кГр домінантною є генерація центрів безвипромінювальної рекомбінації. На підставі результатів досліджень впливу потужного лазерного опромінення на спектр ФЛ CdTe:Cl визначено, що <$EUPSILON>-смуга ФЛ з <$EE sub { roman max }> = 1,478 eB зумовлена наявністю у кристалі власних структурних дефектів. Доведено, що відпал зразків CdTe:Cl у разі <$ET sub B >> 170~ symbol Р>C призводить до зменшення концентрації центрів ClTe та збільшення концентрації VCd у приповерхневому (1 - 2 мкм) шарі кристала.

Дисертацію присвячено дослідженню ефектів вібронної взаємодії у чистих і активованих галоїдних перовскітоподібних (типу АВХ₃ і А₂ВХ₄) та шаруватих (ZnI₂) кристалах. Розроблено технологію синтезу і вирощування кристалів ZnI₂, TI₂ZnI₄ і Cs₂ZnI₄, а також вперше досліджено їх оптико-спектральні та спектрально-кінетичні характеристики в діапазоні 77 - 300 К. Визначено параметри екситонів в TICdI₃ і ZnI₂ та встановлено, що в останньому реалізуються екситони проміжного типу. У кристалах TI₂ZnI₄ і Rb₂CdI₄ присутність свічення лише аніонних автолокалізованих екситонів вказує на сильну екситон-фононну взаємодію. Співіснування свічення локалізованих катіонних екситонів і автолокалізованих аніонних екситонів у TICdI₃ (77 К) і твердих розчинах CsPbCI_3(1-x)I_3x (x = 0...1,5 - 20 К) свідчить про проміжний характер екситон-фононної взаємодії. Кристали ZnI₂:Mn і Cs₂ZnI₄:Mn є високоефективними люмінофорами при кімнатній, а TI₂ZnI₄ і TICdI₃ при низьких температурах. Кристали Cs₂ZnI₄:TI і Rb₂ZnCI₄:TI є перспективними модельними об'єктами для дослідження динамічного ефекту Яна-Теллера.

Розроблено методику та одержано тонкі полікристалічні плівки самоактивованих (власних) люмінесцентних сполук на основі оксидів, германатів, силікатів, вольфраматів, молібдатів ітрію, скандію, вісмуту та свинцю. З'ясовано взаємозв'язок дисперсійної кривої у видимій ділянці з кристалохімічними властивостями монокристалів і тонких плівок на основі оксидів, германатів, силікатів, вольфраматів. Установлено аналогічну структуру спектрів ІЧ-відбивання в ізо-структурних тонких плівках на основі оксидів, германатів і силікатів і проведено інтерпретацію одержаних даних. Визначено загальні закономірності центрів люмінесценції для різних типів досліджуваних сполук та запропоновано механізми свічення цих центрів. Показано, що спектри люмінесценції в <$Eroman {Y sub 2 O sub 3 ,~Sc sub 2 O sub 3 ,~Y sub 2 GeO sub 5 }>, <$Eroman {Y sub 2 SiO sub 5 ,~Y sub 2 W sub 3 O sub 12 ,~Y sub 2 Mo sub 3 O sub 12 }> мають аналогічну будову та зумовлені однотипними центрами, пов'язаними зі спільними структурними комплексами <$Eroman YO sub 6 sup -9> або <$Eroman ScO sub 6 sup 9->. Виділено індивідуальні смуги, що відповідають кожному центру свічення та встановлено природу центрів свічення. Показано, що спектри люмінесценції у плівках <$Eroman PbWO sub 4> зі структурою шеєліту та шеєлітоподібних плівках <$Eroman {Me sub 2 WO sub 6 }> (Me = Bi, Y, Sc) мають аналогічну будову, а центри люмінесценції пов'язані зі спільними структурними комплексами <$Eroman WO sub 4 sup 2-> і не змінюються навіть у разі заміни двовалентного катіона <$Eroman Pb sup 2+> на тривалентні <$Eroman {Bi sup 3+ ,~Sc sup 3+ ,~Y sup 3+ }>. Виділено

Досліджено природу процесів поглинання, відбивання та люмінесценції, що відбуваються в оксидних кристалах типу <$Eroman {A sub n XO sub 4 }> (A = Pb, K; n = 1,2; X = S, Cr, W) з застосуванням теоретичних (розрахунків енергетичної електронної структури кристалів, кластерного моделювання) та експериментальних (вимірювання спектрів люмінесценції, збудження люмінесценції, поглинання та комбінаційного розсіювання) методів дослідження. За допомогою напівемпіричного методу МО ЛКАО розраховано енергетичну зонну структуру, енергетичні залежності парціальних густин електронних станів та уявну частину комплексної діелектричної проникності кристалів вольфрамату свинцю <$Eroman PbWO sub 4> сульфату <$Eroman {K sub 2 SO sub 4 }> та хромату калію <$Eroman {K sub 2 CrO sub 4 }>. На підставі розрахунків електронної структури кластерів кристала <$Eroman PbWO sub 4>, яких проведено "з перших принципів" за обмеженим методом Хартрі - Фока, визначено основні особливості електронної структури центрів люмінесценції вольфрамату свинцю та розраховано зміщення електронних рівнів енергії центрів люмінесценції кристалів <$Eroman PbWO sub 4> внаслідок дії точкових дефектів - кисневих вакансій, домішок молібдену та празеодиму. За результатами теоретичних розрахунків електронної структури побудовано схеми процесів люмінесценції (канали збудження та люмінесценції), які можуть відбуватися в ідеальних за будовою та дефектних кристалах <$Eroman PbWO sub 4>. На підставі аналізу одержаних результатів пояснено деякі особливості експериментальних даних щодо спектрів поглинання, люмінесценції та збудження люмінесценції вольфрамату свинцю.

Виявлено нанорозмірні структури (нанопори та нанокластери), сформовані на ВдВ-поверхні кристалів Cdl₂ у процесі витримування останніх в атмосфері повітря. Встановлено механізм формування наноструктур на поверхні Cdl₂. Виявлено нанокластери та нанострічки, сформовані у об’ємі нестехіометричних кристалів Cdl₂-Cd з концентрацією надстехіометричних атомів кадмію більшою від 0,1 мол.%. Виявлено нано- та мікропори, а також порожнисті мікротрубки, сформовані в кристалах Cdl₂, активованих ВіІ₃. Виявлено мікро- та нанорозмірні фази, сформовані в кристалах Cdl₂, активованих домішками ВіІ₃.

Проаналізовано вплив неорганічних електролітів на енергетичну структуру окисних плівок алюмінію аніонного та катіонного складу. Визначено енергетичні положення позитивно та негативно заряджених центрів адсорбційної природи у окисних плівках <$Eroman {Al sub 2 O sub 3 }>. Проведено комплексне дослідження впливу хімічного складу водних розчинів неорганічних електролітів на фотолюмінесценцію, термостимульовану люмінесценцію, термостимульовану екзоелектронну емісію та світіння окису алюмінію в електролітичній ванні. Встановлено, що адсорбція з неорганічних електролітів призводить до появи на кривих ТСЛ, ТСЕЕ та СЕВ додаткових максимумів, а на кривих ФЛ додаткові смуги не з'являються. Експериментально виявлено можливість зменшення граничної температури термовисвітлювання шляхом занурення об'єкта у прозоре діелектричне середовище. Запропоновано кількісні співвідношення для обчислення інтенсивності світіння залежно від значення діелектричної сталої середовища. Досліджено вплив <$Egamma>-опромінення різних доз на люмінесценцію оксиду алюмінію, обумовлену участю іон-радикалів. Зазначено, що <$Egamma>-опромінення не призводить до повної втрати зразками здатності до люмінесценції. Експериментально встановлено наявність кількох послідовних стадій у взаємодії іон-радикалів з окисною плівкою алюмінію.

Під час виконання роботи одержано композитні матеріали на основі активованих іонами Eu ²⁺ та Ce ³⁺ мікрокристалів таких як МеХ ₂, LaX ₃, CsMeI ₃ та CsBa ₂I ₅ (Me = Са, Sr, Ва), вкраплених у діелектричні матриці АХ (А = Na, Cs, X = CI, Br, І). На базі сучасних методик досліджень (люмінесцентної спектроскопії за умов збудження оптичним, синхротронним і рентгенівським випромінюванням, скануючої електронної мікроскопії та мікроренгенівського аналізу) вивчено особливості механізмів збудження центрів люмінесценції у вкраплених мікрокристалах, встановлено ідентичність спектрально-люмінесцентних властивостей мікрокристалів з їх об'ємними аналогами.

Дисертацію присвячено вивченню центрів свічення в кристалах вольфраматів кадмію з домішками рідкісноземельних іонів диспрозію, самарію та празеодиму : Dy³⁺, Sm³⁺ та Pr³⁺ відповідно. На підставі проведених у діапазоні температур 4,2 - 300 К досліджень абсорбційних та спектрально-кінетичних люмінесцентних властивостей домішкових кристалів визначено способи входження домішки у гратку кристалів вольфраму кадмію. Доведено, що в кристалах утворюються центри поглинання та випромінювання щонайменше двох типів (I та II), сформовані іонами рідкісноземельних елементів (РЗЕ), що розташовані на місці катіонів Cd²⁺ та катіонів W⁶⁺. Оцінено ступінь ковалентності зв'язку РЗЕ іонів з іонами кисню, що знаходяться в їх найближчому оточенні. За структурою фононних крил та температурними залежностями інтенсивності люмінесценції досліджено частоти фононів, які ефективно взаємодіють з електронними переходами в РЗЕ іонах.

Вивчено оптичні та люмінесцентно-кінетичні характеристики чистих кристалів <$Eroman {Cs sub 2 CdI sub 4 ,~Cs sub 2 ZnI sub 4 }>, <$Eroman {K sub 2 CdI sub 4 ,~K sub 2 ZnI sub 4 }>, <$Eroman {K sub 2 LaI sub 5 ,~Cs sub 3 LaI sub 6 }> та люмінесцентні властивості домішкових центрів на основі іонів <$Eroman {Tl sup + ,~In sup + ,~Sn sup 2+ ,~Mn sup 2+ }> у кристалі <$Eroman {K sub 2 ZnI sub 4 }>. Розраховано оптичні функції кристалів <$Eroman {K sub 2 CdI sub 4 }>, <$Eroman {Cs sub 2 ZnI sub 4 }>. Досліджено параметри люмінесценції автолокалізованих екситонів у кристалах <$Eroman {A sub 2 BI sub 4 }> (A = K, Cs; B = Cd, Zn) та <$Eroman {K sub 2 LaI sub 5 }> і <$Eroman {Cs sub 3 LaI sub 6 }>. Показано, що у кристалах <$Eroman {K sub 2 ZnI sub 4 }> має місце мала ефективність передачі енергії збудження від екситонів до домішкових центрів (<$Eroman {Tl sup + ,~In sup + ,~Sn sup 2+ }>), які заміщають у кристалі іон <$Eroman K sup +>, натомість енергія збудження ефективно переноситься екситонами до домішкових іонів <$Eroman Mn sup 2+>, що займають у кристалі позицію іону <$Eroman Zn sup 2+>. Встановлено мехнізм та побудовано модель власної люмінесценції кристалів <$Eroman {A sub 2 BI sub 4 }>, що виникає у процесі збудження високоенергетичними фотонами, а також якісні емпіричні схеми зонної структури даних кристалів.

Встановлено особливості процесів захоплення носіїв заряду та рекомбінаційної люмінесценції в складних оксидах з домішками іонів перехідних металів, які можна використати як сцинтилятори для комп'ютерних рентгенівських томографів, активні середовища та пасивні затвори для лазерів, а також як модельні об'єкти для фундаментальних досліджень. Виявлено зв'язок між центрами захоплення носіїв заряду та кінетикою загасання свічення у сполуках системи <$Ebeta - roman {Ca sub 2 O sub 3 -In sub 2 O sub 3 -SnO sub 2 }>, активованих домішковими іонами хрому. Показано можливість застосування цих сполук для реєстрації дози УФ-випромінювання. Встановлено вплив домішки магнію і відпалу у відновному середовищі на люмінесцентні властивості та процеси захоплення носіїв заряду в монокристалах (МК) і монокристалічних плівках (МП) гранатів. Розглянуто закономірності зміни валентних станів іонів ітербію залежно від технологічних особливостей одержання монокристалічних плівок гранатів. Досліджено процеси рекомбінації люмінесценції в кристалах вольфраматів цинку та кадмію. Запропоновано модель центрів, відповідальних за локальну компенсацію надлишкового заряду, створеного іонами <$Eroman Fe sup 3+> та механізм рекомбінаційного збудження "червоної" смуги свічення в цих матеріалах.

Наведено результати спектрофотометричних, люмінесцентних і термодеполяризаційних досліджень тонких плівок і керамік на основі Y₂O₃, Sc₂O₃, Y₂GeO₅, Y₂SiO₅, Y₂W₃O₁₂ і Y₂Mo₃O₁₂. Розглянуто загальні закономірності оптичних спектрів і центрів люмінесценцій у досліджуваних сполуках, зумовлені наявністю спільних кластерних одиниць і які відповідають правилу: структура - властивості. Отримані результати зумовлено зіставленням оптичних і кристалічних властивостей.

Фізично обгрунтовано та розроблено комплекс методів отримання плівкових люмінофорів оксидів і нітридів. Для плівкових і кристалічних люмінофорів встановлено закономірності рекомбінаційних процесів і розроблено фізичні моделі передачі збудження та рекомбінації, зумовлених складними та взаємодіючими дефектами. Досліджено особливості електрон-атомних процесів у люмінофорів, пов'язаних з перетвореннями в їх домішково-дефектній структурі, за дії допорогового УФ-, е-, X-випромінювання, яке збуджує люмінісценцію, зумовлених присутністю легкорухомих домішок (міді), процесами фотолізу, допороговим утворенням дефектів в основній гратці, стимульованою низькоенергетичними електронами деградацією. Розроблено матеріали та пристрої відображень інформації, реєстрації випромінювання та встановлено механізми фізичних процесів, що зумовлюють їх дію та функціональні параметри.

Експериментально та теоретично досліджено структури центрів люмінесценції та центрів захоплення у кристалічних системах, що складаються з галоїдних сполук кадмію та свинцю. Проведено теоретичні розрахунки спектрів поглинання даних кристалічних систем. За допомогою рентгеноструктурного аналізу визначено вміст свинцю в атомарному та молекулярному вигляді у системі CdI₂ - PbI₂, що складається з ізоструктурних сполук CdBr₂ - PbBr₂. На підставі порівняння результатів теоретичного розрахунку з експериментальними спектрами поглинання, збудження та люмінесценції показано, що активаторні центри люмінесценції, зумовлені домішкою свинцю у кристалічній системі CdI₂ - PbI₂ мають структуру прошарків 2H- і 4H-політипів мікрофази PbI₂. У разі збільшення вмісту домішки до 10 мол. % переважають включення 4H - PbI₂ у кристалічній гратці CdI₂. Проведено розрахунки положення домішкових рівнів і рівня Фермі кристалічної системи CdI₂ - PbI₂. Запропоновано модель фототермічного переходу електрона з домішкового рівня в зону провідності. Введення до кристалічної системи CdBr₂ - PbBr₂ домішки міді дозволяє збільшити спектральну чутливість матеріалу в області 3,7 - 4,1 еВ і використати даний матеріал як дозиметр ультрафіолетового випромінювання.