Структура, фазовый состав и спектрально-люминесцентные свойства кристаллов ZrO$_2$–Y$_2$O$_3$–Er$_2$O$_3$

Представлены результаты исследования структуры, фазового состава и спектрально-люминесцентных свойств кристаллов диоксида циркония с различным содержанием Y$_2$O$_3$, легированных Er$_2$O$_3$: 99.7 mol.% ZrO$_2$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$, 97.2 mol.% ZrO$_2$–1.0 mol.% Y$_2$O$_3$–1.8 mol.% Er$_2$O$_3$, 97.2 mol.% ZrO$_2$–2.0 mol.% Y$_2$O$_3$–0.8 mol.% Er$_2$O$_3$, 97.2 mol.% ZrO$_2$–2.5 mol.% Y$_2$O$_3$-0.3 mol.% Er$_2$O$_3$, 96.3 mol.% ZrO$_2$–3.4 mol.%–Y$_2$O$_3$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$, 86 mol.% ZrO$_2$–13.4 mol.% Y$_2$O$_3$–0.6 mol.% Er$_2$O$_3$.
Методом просвечивающей электронной микроскопии выявлено наличие двойников в кристаллах с моноклинной структурой 99.7 mol.% ZrO$_2$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$ и в кристаллах 97.2 mol.% ZrO$_2$–2.5 mol.% Y$_2$O$_3$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$, 96.3 mol.% ZrO$_2$–3.4 mol.% Y$_2$O$_3$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$ с тетрагональной структурой. В кристаллах 86 mol.% ZrO$_2$–13.4 mol.% Y$_2$O$_3$–0.6 mol.% Er$_2$O$_3$ с кубической структурой двойников не обнаружено.
Методом рентгеновской дифракции исследован фазовый состав данных кристаллов. В результате данного исследования в кристаллах 97.2 mol.% ZrO$_2$–1.0 mol.% Y$_2$O$_3$–1.8 mol.% Er$_2$O$_3$ обнаружена только трансформируемая тетрагональная фаза (t), а в кристаллах 97.2 mol.% ZrO$_2$–2.0 mol.% Y$_2$O$_3$–0.8 mol.% Er$_2$O$_3$, 97.2 mol.% ZrO$_2$–2.5 mol.% Y$_2$O$_3$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$, 96.3 mol.% ZrO$_2$–3.4 mol.% Y$_2$O$_3$–0.3 mol.% Er$_2$O$_3$ обнаружены две тетрагональные фазы с различной степенью тетрагональности (c/a): трансформируемая $(t)$ и нетрансформируемая $(t')$.
Из результатов экспериментов по оптической спектроскопии кристаллов диоксида циркония с различной концентрацией стабилизирующих оксидов выявлены особенности образования в них оптических центров ионов Er$^{3+}$.