Анотація до роботи:

Адаменко Д. І. Магніто- та електроіндуковані ефекти оптичної активності у магнітно-невпорядкованих кристалах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.05 – оптика, лазерна фізика. – Інститут фізичної оптики Міністерства освіти і науки України, Львів, 2008.

Дисертаційна робота присвячена виявленню та дослідженню явищ просторової дисперсії та ефектів оптичної активності, зумовлених дією електричного та магнітного полів, в магнітно-невпорядкованих кристалах CdS, (Ga_0.3In_0.7)₂Se₃, Bi₁₂GeO₂₀, SiO₂ і Li₂B₄O₇; зокрема, в сегнетоелектричних кристалах Pb₅Ge₃O₁₁ і Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺, а також в ізотропних боросилікатних стеклах.

На основі експериментальних досліджень ефекту Фарадея в ряді кристалів показано, що неповна невзаємність цього ефекту однозначно проявляється лише в оптично активних кристалах. Методом малокутової поляриметрії виявлено неповну невзаємність фарадеївського повертання площини поляризації світла в кристалах кварцу, яка однозначно свідчить про те, що даний ефект не є пов’язаним з магнітогірацією, оскільки магнітогірація є забороненою в кристалах SiO₂ при задіяній геометрії експерименту. На основі електродинамічної теорії з врахуванням просторової дисперсії показано, що неповна невзаємність ефекту Фарадея може існувати в магнітно-невпорядкованих кристалах за умови відмінності від нуля лінійного двозаломлення та наявності природної оптичної активності. Експериментально встановлено, що в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ коефіцієнт електрогіраційного ефекту в околі температури фазового переходу суттєво перевищує значення електрогіраційних коефіцієнтів у досліджуваних раніше кристалічних матеріалах сімейства германату свинцю.

На основі досліджень температурних залежностей оптичної активності та електрогіраційного ефекту встановлено характер фазового переходу в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ Виявлено магнітоелектрооптичний поворот площини поляризації світла в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁ та Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺, індукований спільною дією зовнішнього магнітного поля та спонтанної поляризації.

1. На основі експериментальних досліджень ефекту Фарадея в кристалах (Ga_0.3In_0.7)₂Se₃, Bi₁₂GeO₂₀, Li₂B₄O₇, CdS і SiO₂, а також боросилікатних стеклах методами однопроменевої та малокутової поляриметрії показано, що неповна невзаємність ефекту Фарадея однозначно проявляється лише в оптично активних кристалах (Ga_0.3In_0.7)₂Se₃, Bi₁₂GeO₂₀ і SiO₂.

2. Методом малокутової поляриметрії виявлено неповну невзаємність фарадеївського повертання площини поляризації світла в кристалах кварцу, яка однозначно свідчить про те, що даний ефект не є пов’язаним з магнітогірацією, оскільки магнітогірація є забороненою в кристалах SiO₂ при задіяній геометрії експерименту.

3. На основі електродинамічної теорії з врахуванням просторової дисперсії показано, що неповна невзаємність ефекту Фарадея може існувати в магнітно-невпорядкованих кристалах за умови відмінності від нуля лінійного двозаломлення та наявності природної оптичної активності. Такі умови можуть виконуватися, зокрема, в одновісних кристалах з відносно невеликим залишковим двозаломленням.

4. На основі математичного моделювання встановлено, що залежності кута неповної невзаємності фарадеївського повертання площини поляризації світла від залишкового лінійного двозаломлення відповідають експериментально отриманим значенням кута неповної невзаємності в кристалах (Ga_0.3In_0.7)₂Se₃ і Bi₁₂GeO₂₀ та залишковому двозаломленню порядку 10^–5.

5. Продемонстровано можливість існування ефекту невзаємності показників заломлення в кристалах СdS за наявності зовнішнього магнітного поля (kH–ефекту). Встановлено, що величина коефіцієнту ефекту Котона-Мутона в кристалах СdS для =632,8 нм становить 2,0810^–15 Е^–2.

6. Експериментально встановлено, що в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ коефіцієнт електрогіраційного ефекту в околі дорівнює , суттєво перевищуючи значення електрогіраційних коефіцієнтів у досліджуваних раніше кристалічних матеріалах сімейства германату свинцю.

7. На основі досліджень температурних залежностей оптичної активності та електрогіраційного ефекту встановлено, що фазовий перехід в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ є власним сегнетоелектричним фазовим переходом другого роду. За результатами даних досліджень для кристалів Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ отримано значення постійної Кюрі-Вейса (), критичного індексу температурної поведінки параметру порядку () та коефіцієнтів термодинамічного потенціалу (F₂1,2510^–4 К^–1 та F₄5 м⁴/Кл²). Показано, що в околі співвідношення обернених електрогіраційних коефіцієнтів приблизно задовольняє закон "двійки" ().

8. Виявлено магнітоелектрооптичний поворот площини поляризації світла в кристалах Pb₅Ge₃O₁₁ та Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺, індукований спільною дією зовнішнього магнітного поля та спонтанної поляризації. Встановлено, що величина відповідного магнітоелектрооптичного коефіцієнту для кристалів Pb₅Ge₃O₁₁ та Pb₅Ge₃O₁₁:Cr³⁺ в параелектричній фазі становить 2,910^–7 та 6,610^–7 м⁴/(ЕКл²), відповідно.