Розповсюдження акустичних хвиль у кристалах вольфрамату кальцію

O.A. Buryi; D.M. Vynnyk; T.I. Voroniak; I.V. Stasyshyn; A.T. Ratych; A.S. Andrushchak

doi:10.15407/ujpe68.2.92

Розповсюдження акустичних хвиль у кристалах вольфрамату кальцію

Автор(и)

O.A. Buryi Lviv Polytechnic National University
D.M. Vynnyk Lviv Polytechnic National University
T.I. Voroniak G.V. Karpenko Physico-Mechanical Institute, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
I.V. Stasyshyn Lviv Polytechnic National University, G.V. Karpenko Physico-Mechanical Institute, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
A.T. Ratych Lviv Polytechnic National University
A.S. Andrushchak Lviv Polytechnic National University

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe68.2.92

Ключові слова:

акустична хвиля, рiвняння Кристоффеля, знесення акустичної хвилi

Анотація

На основi розв’язку рiвняння Кристоффеля побудовано поверхнi фазових швидкостей для квазипоздовжньої, квази-поперечної швидкої та квазипоперечної повiльної акустичних хвиль (АХ) у кристалi CaWO₄, визначено екстремальнi значення швидкостi для кожного типу АХ та напрямки, в яких вони реалiзуються. Показано, що максимальне знесення АХ вiдбувається пiд час її розповсюдження в площинi (001), при цьому для квазипоперечних АХ значення кута знесення може досягати величини близько 45^∘, а для квази-поздовжньої – близько 18^∘. Визначено квадратичнi коефiцiєнти анiзотропiї W₁ та W₂ для рiзних напрямкiв розповсюдження АХ. Показано, що в кристалi iснують такi напрямки поширення квазипоперечних АХ, для яких розбiжнiсть (квадратичний коефiцiєнт анiзотропiї |W₂|) значно перевищує ту, яка мала б мiсце у випадку iзотропного середовища. Визначено напрям, в якому пiд час поширення квазипоперечної повiльної АХ анiзотропiя спричиняє додаткове фокусування акустичного пучка, тодi як для квазипоперечної швидкої АХ, навпаки, – додаткову розбiжнiсть. Наведено результати експериментальних значень швидкостей та кутiв знесення АХ, якi пiдтверджують достовiрнiсть отриманих розрахункових даних.

Посилання

M.V. Sivers, M. Clark, P.C.F. Di Stefano, A. Erb, A. G¨utlein, J.-C. Lanfranchi, A. M¨unster, P. Nadeau, M. Piquemal, W. Potzel, S. Roth, K. Schreiner, R. Strauss, S. Wawoczny, M. Willers, A. Z¨oller. Low-temperature scintillation properties of CaWO4 crystals for rareevent searches. J. Appl. Phys. 118, 164505 (2015).

https://doi.org/10.1063/1.4934741

A. Phuruangrata, T. Thongtemb, S. Thongtema. Synthesis, characterisation and photoluminescence of nanocrystalline calcium tungstate. J. Exper. Nanosci. 5, 263 (2010).

https://doi.org/10.1080/17458080903513276

A. Shmilevich, D. Weiss, R. Chen, N. Kristianpoller. Phototransferred thermoluminescence of CaWO4 crystals. Radiation Protection Dosimetry 84, 131 (1999).

https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a032702

C. Michail, I. Valais, G. Fountos, A. Bakas, C. Fountzoula, N. Kalyvas, A. Karabotsos, I.A. Sianoudis, I. Kandarakis. Luminescence efficiency of calcium tungstate (CaWO4) under X-ray radiation: Comparison with Gd2O2S : Tb. Measurement 120, 213 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.02.027

F.B. Xiong, H.F. Lin, L.J. Wang, H.X. Shen, Y.P. Wang, W.Z Zhu. Luminescent properties of red-light-emitting phosphors CaWO4 : Eu3+, Li+ for near UV LED. Bull. Mater. Sci. 38, 1 (2015).

https://doi.org/10.1007/s12034-015-1039-0

H.P. Barbosa, .I.G.N. Silva, C.M.F.C. Felinto, E.E.S. Teotonio, O.L. Malta, H.F. Brito. Photoluminescence of singlephased white light emission materials based on simultaneous Tb3+, Eu3+ and Dy3+ doping in CaWO4 matrix. J. Alloy. Compd. 696, 820 (2017).

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.11.378

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, C. Wyon. Optical properties and laser performance of neodymium doped scheelites CaWO4 and NaGd(WO4)2. Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

https://doi.org/10.1007/BF01830998

J. Chen, L. Dong, F. Liu, H. Xu, J. Liu. Investigation of Yb : CaWO4 as a potential new self-Raman laser crystal. Cryst. Eng. Comm. 23, 427 (2021).

https://doi.org/10.1039/D0CE01538E

A.S. Andrushchak, O.A. Buryy, N.M. Demyanyshyn, Z.Yu. Hotra, B.G. Mytsyk. Global maxima of the acoustooptic effect in CaWO4 crystals. Acta Phys. Pol. A 133, 928 (2018).

https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.928

B.G. Mytsyk, Ya.P. Kost, N.M. Demyanyshyn, A.S. Andrushchak, I.M. Solskii. Piezooptical coefficients of CaWO4 crystals. Crystallogr. Rep. 60, 130 (2015).

https://doi.org/10.1134/S1063774514050125

J.S. Kastelik, M.J. Gazalet, C. Bruneel, E. Bridox. Acoustic shear wave propagation in paratellurite with reduced spreading. J. Appl. Phys. 74, 2813 (1993).

https://doi.org/10.1063/1.354631

Yu. Sirotin, M. Shaskolskaja. Fundamentals of Crystal Physics (Mir Publishers, 1983).

J.M. Farley, G.A. Saunders. The elastic constants of CaWO4. Solid State Commum. 9, 965 (1971).

https://doi.org/10.1016/0038-1098(71)90441-8

A.G. Khatkevich. Diffraction and propagation of ultrasonic radiation beams in single crystals. Akust. Zh. 24, 108 (1978) (in Russian).

A.S. Andrushchak, T.I. Voronyak, O.V. Yurkevych, N.A. Andrushchak, A.V. Kityk. Interferometric technique for controlling wedge angle and surface flatness of optical slabs. Opt Laser Eng. 51, 342 (2013).

https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2012.12.006

E.P. Papadakis. Ultrasonic phase velocity by the pulse-echo overlap method incorporating diffraction phase correction. J. Acoust. Soc. Am. 42, 1045 (1967).

https://doi.org/10.1121/1.1910688

S. Kino. Acoustic Waves (Prentice Hall, 1987).

Downloads

Опубліковано

2023-04-20

Як цитувати

Buryi, O., Vynnyk, D., Voroniak, T., Stasyshyn, I., Ratych, A., & Andrushchak, A. (2023). Розповсюдження акустичних хвиль у кристалах вольфрамату кальцію. Український фізичний журнал, 68(2), 92. https://doi.org/10.15407/ujpe68.2.92

Завантажити посилання

Номер

Том 68 № 2 (2023)

Розділ

Оптика, атоми і молекули

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.