Падляк Б.В. Спектроскопія і структура центрів люмінесценції та радіаційних дефектів в склі системи CaO-Ga2O3-GeO2. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.05 - оптика, лазерна фізика. Інститут фізичної оптики Міністерства освіти і науки України, Львів, 2006. Дисертація присвячена синтезу та дослідженням структури і оптико-люмінесцентних властивостей нового класу оптичних матеріалів із структурою скла на основі окислів CaO, Ga2O3 і GeO2. Розглянуті особливості синтезу скла в системі CaO-Ga2O3-GeO2. Розроблена технологія отримання і синтезовані зразки номінально-чистого і легованого перехідними (Сr, Мn) та рідкісноземельними (Еu, Но, Ег, Nd і Се) елементами скла високої оптичної якості і хімічної чистоти з основними складами Ca3Ga2Ge3O12, Ca3Ga2Ge4O14 і Ca3Ga2O6. Методами рентгенографії, молекулярної динаміки та спектроскопії EXAFS встановлено, що основними структурними одиницями в склі системи CaO-Ga203-GeO2 є змішані тетраедри (Ge/Ga)O4 і октаедри (Ge/Ga)O6- Iз аналізу К - краю атомів Ga і Ge в спектрах EXAFS визначені структурні параметри (міжатомні відстані та координаційні числа) для Ga і Ge в склі із складами Ca3Ga2Ge3O12 (гранат) і Ca3Ga2Ge4O14 (Ca - галогерманат). Досліджені та проаналізовані показники заломлення, спектри КРС, ЕПР, оптичного поглинання і власної люмінесценції в нелегованому склі із складами Ca3Ga2Ge3O12, Ca3Ga2Ge4O14 і Ca3Ga2O6. На основі аналізу спектрів і кривих загасання люмінесценції, отриманих при УФ та відповідному синхротронному збудженні в склі та кристалах системи CaO-Ga2O3-GeO2, запропонований рекомбінаційний механізм власної люмінесценції, підтверджений методом ЕПР. Проведені дослідження спектрів оптичного поглинання, люмінесценції, кінетики люмінесценції та ЕПР в склі із складами Ca3Ga2Ge3O12 і Ca3Ga2Ge4O14, легованому Мn (вміст Мn 0,001 0,2 ваг. %), на основі яких встановлені особливості входження домішки Мn в скло системи CaO-Ga203-Ge02, локальна структура центрів люмінесценції Мп + та їх вплив на власну люмінесценцію скла. Розглянуті особливості електронної та локальної структури домішкових центрів Сг та оптико-люмінесцентних властивостей іонів Сг3* в склі системи CaO·Ga2O3·GeO2 та його кристалічних аналогах із структурою гранату і Са - галогерманату. На основі досліджень та аналізу спектрів люмінесценції при атмосферному тиску та високих гідростатичних тисках (до 150кбар), кінетики люмінесценції та ЕПР зареєстровані низькопольові і високопольові центри Сг3+ в склі із складом Ca3Ga2Ge3O]2:Cr (вміст Сr 0,01 0,2 ваг. %) та високопольові центри Сг+3 в мікровключеннях кристалічних фаз в матриці скла. Із даних оптичної спектроскопії визначені сила кристалічного поля (\10Dq), параметри Рака (В і C) та енергія електрон-граткової взаємодії (Shw) для високопольових центрів люмінесценції Сr3+ в склі та включеннях кристалічної фази і побудована конфігураційно-координатна діаграма для центрів Сr3+ в структурі скла. Проведені дослідження і аналіз спектрів оптичного поглинання, люмінесценції, ЕПР, EXAFS (Z3 - край) та кінетики люмінесценції в склі із складом Ca3Ga2Ge3O12, легованому Eu, Ho, Er і Nd, на основі яких встановлена електронна і локальна структура рідкісноземельних центрів люмінесценції (Eu3+, Ho3+, Er3* і Nd3+). Визначені параметри інтенсивності Джадда-Офельта та основні оптико-люмінесцентні і лазерні характеристики іонів Ег + і Nd + в склі із складом гранату. Досліджені і проаналізовані спектри оптичного поглинання, ЕПР і ТСЛ кристалів і скла із складами Ca3Ga2Ge3O]2 і Ca3Ga2Ge4O14 та скла і кераміки із складом Ca3Ga2O6, опромінених УФ, рентгенівськими, ? - і ? - променями. Визначені компоненти g - тензора і термічна стабільність та встановлена електронна і локальна структура радіаційних парамагнітних центрів в композиційно-невпорядкованих кристалах Са - галогерманату та склі системи CaO·Ga2O3·GeO2. Ключові слова: система CaO·Ga2O3·GeO2, германатне скло, EXAFS, локальна структура, центри люмінесценції, рекомбінаційний механізм, іони Мn2+, іони Сг3+, кінетика люмінесценції, рідкісноземельні іони, аналіз Джадда-Офельта, радіаційні дефекти, ТСЛ, ЕПР.