При кристаллизации хризоберилла и александрита из растворов в расплавах на основе Li₂CO₃ - MoO₃, Bi₂O₃ - MoO₃, PbO - V₂O₅, Na₂B₄O₇, K₂MoO₄ - MoO₃ в качестве исходного соединения BeAl₂O₄ использовались обломки природного александрита и хризоберилла. Анализ морфологии и однородности полученных кристаллов позволил рассматривать растворитель Bi₂O₃ - MoO₃ как наиболее приемлемый, а их оптимальные цветовые характеристики ("качество" александритового эффекта) проявляются при добавлении оксида хрома около 5 ат.%. Самые крупные кристаллы (до 10 мм) в этом случае получены из раствора в расплаве на основе PbO - V₂O₅ при соотношении кристаллообразующий компонент - растворитель 9:91 мас.%, что наряду с относительно низкой рабочей температурой (970^oС) дает основание отнести этот тип растворителя к разряду перспективных

Методом ЭПР установлено распределение ионов Cr³⁺ по позициям M1 и M2 структуры александрита. Выявлено преимущественное вхождение Cr³⁺ в позиции M2 для синтетических образцов, александрита неизвестного генезиса (огранка) и лишь двух образцов природного александрита (Урал). В большинстве же природных образцов хризоберилла и александрита (Урал, Танзания), а также александрите неизвестного генезиса (пластины) заселенность ионами Cr³⁺ позиции M1 не меньше, чем позиции M_2. После проведения серии отжигов александрита при T = 600 - 1000^оС, продолжительностью от 1 до 10 часов, с регистрацией спектров ЭПР до и после отжигов, для некоторых образцов было установлено изменение в соотношениях интенсивностей линий Cr³⁺, отвечающих позициям M1 и M2 (рис. 7), что может быть объяснено термической диффузией Cr³⁺ между этими позициями. В соответствии с данными компьютерного моделирования позиция M2 имеет большее энергетическое предпочтение к ионам Cr³⁺ по сравнению с M1 позицией. Показано, что соотношение заселенности Cr³⁺ в M1 и M2 позициях зависит от температуры кристаллизации александрита, которая для синтетических образцов составляет более 1000^оС, в то время как исследованные природные образцы, согласно полученным данным по термобарогеохимии, кристаллизовались в неравновесных условиях при участии среднетемпературных флюидов. В то же время наличие среди исследованных образцов двух образцов александрита (Урал), а также литературных данных (Pinheiro et. al, 2000) по александриту из месторождения Малакахета, Минас Жейрас (Бразилия) с заполнением преимущественно M2 позиции, свидетельствуют о том, что температура кристаллизации является не единственным фактором, определяющим распределение ионов Cr³⁺ по позициям M1 и M2 кристаллической структуры александрита. По результатам мессбауэровских исследований выявлено присутствие в образцах хризоберилла и александрита как двух-, так и трехвалентного железа в различном соотношении, изоморфно входящих в кристаллическую структуру BeAl₂O₄ в октаэдрические позиции. При этом Fe²⁺ входит только в структуру хризоберилла, а Fe³⁺ присутствует как в структуре хризоберилла (δ = 0,30 - 0,35 мм/с; ε = 0,21 - 0,36 мм/с), так и в других фазах. Во всех образцах однозначно установлено присутствие Fe³⁺ в виде мелкодисперсного гематита - Fe₂O₃, что представлено в спектре секстетом релаксационного типа

В пособии рассмотрены важнейшие положения теории образования твердых фаз, роста и мрофологии кристаллов. Технологические приемы и примеры кристаллизации из расплавов, растворов и газовых сред. Для закрепления лекционного материала предложены простые и наглядные лабораторные работы, в которых продемонстрировано влияние внешних факторов - пересыщения, переохлаждения и состава кристаллизационной среды - на процессы их формирования. Практические задачи дают представление о специфике получения кристаллов из водных растворов, расплавов, растворов-расплавов и пара.

Сообщаются результаты высокотемпературной кристаллизации и исследования спектроскопических и волновых свойств монокристаллических слоев Er,Yb:YAl₃(BO₃)₄ полученных методом жидкофазной эпитаксии на подложках YAl₃(BO₃)₄. Проанализированы спектры поглощения и испускания и измерены времена жизни флюоресцентного излучения.

Из раствора в расплаве на основе калиевого тримолибдата на точечных затравках получены кристаллы YAl₃(BO₃)₄ (YAB) размером 10х10x₈ мм³, которые в данной работе использованы в качестве подложек для жидкофазной эпитаксии монокристаллических слоев (Er,Yb):YAB толщиной 50-100 мкм. Методом высокотемпературной дифрактометрии изучена температурная зависимость параметров гексагональной решетки номинально чистого и соактивированного эрбием и иттербием YAB, а также рассчитаны коэффициенты их термического расширения. Продемонстрирован волноводный режим распространения излучения и измерены оптические потери в пленках.

Редкоземельные хромовые бораты RGr₃(BO₃)₄, где R - La - Er, полученные в результате спонтанной кристаллизации из раствора в расплаве и относящиеся к двум политипным модификациям (пространственные группы R32 и С2/с), исследованы методом инфракрасной спектроскопии с применением фактор - группового анализа колебаний. Показано, что бораты с R - La - Nd кристаллизуются в моноклинной пространственной группе С2/с. Бораты с R - Sm - Er при отношении шихты и растворителя 1:1 образуют ромбоэдрические фазы (пр.гр. R32), а при отношении 2,3:1 - моноклинные (пр.гр. С2/с), за исключением EuGr₃(BO₃)₄ и GdGr₃(BO₃)₄, обладающих ромбоэдрической структурой при всех условиях кристаллизации. И в ромбоэдрическом, и в моноклинном политипах могут присутствовать противоположным образом упорядоченные слои. Y-, Tm-, Yb-, Lu- хромовые бораты не образуются.