Fyzikální ústav Akademie věd ČR

V oblasti scintilačních materiálů na bázi komplexních oxidů jsme se soustředili především na wolframany a dále dopované aluminiové perovskity (REAlO3), granáty (RE3Al5O12) a silikáty (RE2SiO5) ve formě objemových monokrystalů, keramik nebo monokrystalických vrstev pěstovaných kapalnou epitaxí, obr(fig). 1. V centru pozornosti jsou bodové defekty vytvářející záchytné stavy v zakázaném pásu. Pochopení podstaty a role takových defektů ve scintilačním mechanismu a jejich vazba na použitou technologii umožňuje další optimalizaci těchto materiálů. Technologie kapalné epitaxe je perspektivní pro přípravu rychlých tenkovrstvých scintilačních detektorů použitelných pro 2D-zobrazování s vysokým rozlišením, charakterizovali jsme nový materiálový systém na bázi LuAG:Ce granátu [1]. Detailně jsme prostudovali tunelovací mechanismy v zářivé rekombinaci cerem dopovaných ortosilikátů [2]. S pomocí korelovaných měření termostimulované luminiscence a elektronové paramagnetické rezonance (EPR) bylo v perovskitové struktuře YAlO3 určeno pět různých variant děrových pastí na bázi center O- a čtyři elektronové pasti na bázi center F+ [3]. Byly spočteny záchytné energie a frekvenční faktory pro všechna centra a odhadnuty doby života obsazeného centra při pokojové teplotě [4]. Měření EPR prokázala samolokalizaci děrových nosičů ve struktuře CdWO4 [5]. Detailně jsme prostudovali kinetiku luminiscence a scintilace a vzájemně porovnali aplikační potenciál v praseodymem dopovaných granátech a ortosilikátech [6]. Publikovali jsme pozvaný „feature article“ shrnující stav poznání defektů a záchytných stavů ve scintilátorech na bázi komplexních oxidů [7].

1. P. Prusa, T. Cechak , J. A. Mares, M. Nikl, A. Beitlerova, N. Solovieva, Yu. V. Zorenko, V. I. Gorbenko, J. Tous, K. Blazek, Appl. Phys. Letters 92, 041903 (2008).
2. A. Vedda, M. Nikl, M. Fasoli, E. Mihokova , J. Pejchal, M. Dusek, G. Ren, C.R. Stanek, K. J. McClellan, D.D. Byle, Phys. Rev. B 78, 195123 (2008). r,
3. V.V. Laguta, M. Nikl, A. Vedda, E. Mihokova, J. Rosa, K. Blazek, Phys. Rev. B 80 045114 (2009).
4. A. Vedda, M. Fasoli, M. Nikl, V.V. Laguta, E. Mihokova, J. Pejchal, A. Yoshikawa, M. Zhuravleva, Phys. Rev. B 80, 045113 (9 pp) (2009).
5. V.V. Laguta, M. Nikl, J. Rosa, B.V. Grinyov, L.L. Nagornaya, I.A. Tupitsina, J. Appl. Phys. 104, 103525 (2008).
6. J. Pejchal, M. Nikl, E. Mihóková, J. A. Mareš, A. Yoshikawa, H. Ogino, K. M. Schillemat, A Krasnikov, A. Vedda, K. Nejezchleb and V. Múčka, J. Phys. D: Appl. Phys. 42 (2009) 055117
7. M. Nikl, V.V. Laguta and A. Vedda, (invited feature article) Phys. Stat. sol. (b) 245, 1701-1722 (2008).