Эволюция спектральных и структурных характеристик ортоборатов Lu$_{0.99-x}$Gd$_{x}$Eu$_{0.01}$BO$_{3}$

Проведены исследования структуры, спектров ИК-поглощения и люминесценции твердых растворов Lu$_{0.99-x}$Gd$_{x}$Eu$_{0.01}$BO$_{3}$ при 0 $\le x\le$ 0.15. Установлено соответствие между структурой и спектральными характеристиками этих соединений. Показано, что ортобораты Lu$_{0.99-x}$Gd$_{x}$Eu$_{0.01}$BO$_{3}$, состоящие из бората лютеция LuBO$_{3}$, имеющего две устойчивые структурные модификации (кальцит и ватерит), и бората гадолиния GdBO$_{3}$, имеющего только одну структурную модификацию (ватерит), при $x\le$ 0.05 образуют твердый раствор со структурой кальцита и размером микрокристаллов 15–20 $\mu$m. При увеличении $x$ количество фазы ватерита последовательно увеличивается и при $x\ge$ 0.1 весь объем образца имеет структуру ватерита. При концентрациях Gd$^{3+}$ 0.05 $<x\le$ 0.1 образцы Lu$_{0.99-x}$Gd$_{x}$Eu$_{0.01}$BO$_{3}$ являются двухфазными.
Впервые показано, что при $x>$ 0.05 фаза ватерита появляется как в объеме крупных микрокристаллов (15–20 $\mu$m), так и в виде мелких микрокристаллов (1–2 $\mu$m).