Вісник Львівського університету. Серія фізична 60 (2023) с. 90-100
DOI: https://doi.org/10.30970/vph.60.2023.90

Пружнооптичні властивості кристалів фторберилату амонію

Б. Мицик, Б. Горон, Н. Дем'янишин, В. Стадник, П. Щепанський, Я. Кость

Інтерферометричним методом визначено усі незалежні п'єзооптичні \piim коефіцієнти кристалів фторберилату амонію (NH4)2BeF4. На основі \piim та коефіцієнтів пружної жорсткості Cmk розраховано усі незалежні пружнооптичні коефіцієнти pik. Виявлено, що деякі коефіцієнти \piim мають нетипово великі значення (\sim 10--13 Бр). Встановлено, що всі найбільші значення п'єзооптичного та пружнооптичного ефектів відповідають головним коефіцієнтам \pi11, \pi23, \pi33 та p11, p22 і p23. Це дозволяє віднести фторберилат амонію до кращих акустооптичних матеріалів для ультрафіолетової області спектру, оскільки нижня межа спектру пропускання ФБА знаходиться у глибокій УФ області \sim 250 нм.

Текст статті (pdf)

Список посилань
  1. Demyanyshyn N. M. Anisotropy of piezo-optic and elasto-optic effects in langasite family crystals / N. M. Demyanyshyn, Yu. Suhak, B. G. Mytsyk, О. А. Buryy, Yu. Ya. Маksishko, D. Sugak, H. Fritze // Opt. Mat. -- 2021. -- Vol. 119. -- P. 111284/1--7. doi: 10.1016/j.optmat.2021.111284.
  2. Dixon R. W. A new technique for measuring magnitudes of photoelastic tensors and its application to lithium niobate / R. W. Dixon, M. G. Cohen // Appl. Phys. Lett. -- 1966. -- Vol. 8. -- P. 205--207. doi: 10.1063/1.1754556.
  3. Dixon R. W. Photoelastic properties of selected materials and their relevance for applications to acoustic light modulators and scanners / R. W. Dixon // J. Appl. Phys. -- 1967. -- Vol. 38. -- P. 5149--5153. doi: 10.1063/1.1709293.
  4. Uchida N. Acoustooptic deflection materials and techniques / N. Uchida, N. Niizeki // Proc. IEEE. -- 1973. -- Vol. 61. -- P. 1073--1092. doi: 10.1109/PROC.1973.9212.
  5. Pinnow D. A. Guide lines for the selection of acoustooptic materials / D. A. Pinnow // IEEE J. Quantum Electr. -- 1970. -- QE6. -- P. 223--238. doi: 10.1109/JQE.1970.1076441.
  6. Martynyuk-Lototska I. Acousto-optic interaction in \alpha-BaB2O4 and Li2B4O7 crystals / I. Martynyuk-Lototska, O. Mys, T. Dudok, V. Adamiv, Ye. Smirnov, R. Vlokh // Appl. Opt. -- 2008. -- Vol. 47. -- P. 3446--3454. doi: 10.1364/AO.47.003446.
  7. Krupych O. Photoelastic properties of NaBi(MoO4)2 crystals / O. Krupych, M. Kushnirevych, O. Mys, R. Vlokh // Appl. Opt. -- 2015. -- Vol. 54. -- P. 5016--5023. doi: 10.1364/AO.54.005016.
  8. Coquin G. A. Physical properties of lead molybdate relevant to acousto-optic device applications / G. A. Coquin, D. A. Pinnow, A. W. Warner // J. Appl. Phys. -- 1971. -- Vol. 42. -- P. 2162--2168. doi: 10.1063/1.1660520.
  9. Narasimhamurty T. S. Photoelastic and electrooptic properties of crystals. New York: Springer, 1981. 544 p.
  10. Bergmann L. Der ultraschall und seine anwendung in wissenschaft und technik. Z\"urich, 1954. 759 p.
  11. Pettersen H. E. New ultrasonic technique for the determination of the ratios of strain-optical constants / H. E. Pettersen // J. Acoust. Soc. Am. -- 1970. -- Vol. 48. -- P. 1093--1097. doi: 10.1121/1.1912248.
  12. Narasimhamurty T. S. Ultrasonic methods of determining elasto-optic constants of uniaxial and biaxial crystals / T. S. Narasimhamurty // Acta Crystallogr. -- 1961. -- Vol. 14. -- P. 1176--1179. doi: 10.1107/S0365110X61003417.
  13. Yamada M. Brillouin scattering in GaP / M. Yamada, K. Wasa, C. Hamaguchi // Jap. J. Appl. Phys. -- 1976. -- Vol. 15. -- P. 1107--1111. doi: 10.1143/JJAP.15.1107.
  14. Azuhata T. Brillouin scattering study of ZnO / T. Azuhata, M. Takesada, T. Yagi, A. Shikanai, SF. Chichibu, K. Torii, A. Nakamura, T. Sota, G. Cantwell, D. B. Eason, C. W. Litton // J. Appl. Phys. -- 2003. -- Vol. 94. -- P. 968--972. doi: 10.1063/1.1586466.
  15. Trzaskowska A. Elastic and elasto-optical properties of Rb1–x(NH4)xH2AsO4 mixed crystals studied by Brillouin spectroscopy / A. Trzaskowska, S. Mielcarek, B. Mroz, Z. Trybula // Cryst. Res. Technol. -- 2010. -- Vol. 45. -- P. 48--52. doi: 10.1002/crat.200900357.
  16. Mytsyk B. G. Comprehensive studies of piezo-optical effect in langasite crystals / B. G. Mytsyk, A. S. Andrushchak, G. I. Gaskevich // Ukr. J. Phys. -- 2007. -- Vol. 52. -- P. 798--808.
  17. Mytsyk B. G. Piezo-optic coefficients of MgO-doped LiNbO3 crystals / B. G. Mytsyk, A. S. Andrushchak, N. M. Demyanyshyn, Ya. P. Kost’, \mbox{A. V. Kityk}, P. Mandracci, W. Schranz // Appl. Opt. -- 2009. -- Vol. 48. -- P. 1904--1911. doi: 10.1364/AO.48.001904.
  18. Mytsyk B. Full set of piezo-optic and elasto-optic coefficients of Ca3TaGa3Si2O14 crystals at room temperature / B. Mytsyk, Y. Suhak, N. Demyanyshyn, O. Buryy, N. Syvorotka, D. Sugak, S. Ubizskii, H. Fritze // Appl. Opt. -- 2020. -- Vol. 59. -- P. 8951--8958. doi: 10.1364/AO.398428.
  19. Mytsyk B. Photoelasticity of ammonium sulfate crystals / B. Mytsyk, V. Stadnyk, N. Demyanyshyn, Ya. Kost, P. Shchepanskyi // Opt. Mat. -- 2019. -- Vol. 88. -- P. 723--728. doi: 10.1016/j.optmat.2018.12.005.
  20. Stadnyk V. Yo. Baric changes in refractive indices of K2ZnCl4 crystals / V. Yo. Stadnyk, M. O. Romanyuk, B. V. Andrievsky, Z. O. Kogut // Opt. Spectrosc. -- 2010. -- Vol. 108. -- P. 753--760. doi: https://doi.org/10.1134/S0030400X10050139.
  21. Mytsyk B. Photoelasticity of anisotropic materials, Lviv, 2012, 400 p.
  22. Mytsyk B. Piezo-optic, photoelastic, and acousto-optic properties of SrB4O7 crystals / B. Mytsyk, N. Demyanyshyn, I. Martynyuk-Lototska, R. Vlokh // Appl. Opt. -- 2011. -- Vol. 50. -- P. 3889--3895. doi: 10.1364/AO.50.003889.
  23. Mytsyk B. Methods for the studies of the piezo-optical effect in crystals and the analysis of experimental data. I. Methodology for the studies of piezo-optical effect / B. Mytsyk // Ukr. J. Phys. Opt. -- 2003. -- Vol. 4. -- P. 1--26. doi: 10.3116/16091833/4/1/1/2003.
  24. Garg A., Srivastava R. C. Characteristic Debye temperature of ammonium fluoroberyllate, (NH4)2BeF4 / A. Garg, R. C. Srivastava // Acta Cryst. -- 1982. -- Vol. A38. -- P. 388--390. doi: 10.1107/S0567739482000783.
  25. Rudysh M. Ya. Structure, electronic, optical and elastic properties of (NH4)2BeF4 crystal in paraelectric phase / M. Ya. Rudysh, A. O. Fedorchuk, V. Yo. Stadnyk, P. A. Shchepanskyi, R. S. Brezvin, B. I. Horon, O.Yu. Khyzhun, O. M. Gorina // Current Appl. Phys. -- 2023. -- Vol. 45. -- P. 76--85. doi: 10.1016/j.cap.2022.11.005.
  26. Hauss\"uhl S. Elastische und thermoelastische konstanten von K2SO4, Rb2SO4, Cs2SO4, (NH4)2SO4, TI2SO4 und K2Mg2(SO4)3 / S. Hauss\"uhl // Acta Crystallog. -- 1965. -- Vol. 18. -- P. 839--842. doi: 10.1524/zkri.1965.122.3-4.311.
  27. Garg A. Ammonium tetrafluoroberyllate (II) / A. Garg, R. C. Srivastava // Acta Cryst. -- 1979. -- Vol. B35. -- P. 1429--1432. doi: 10.1107/s0567740879006609.