Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Belikov Maksim Leonidovich, PhD (Engineering), I.V.Tananaev Institute of Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the KSC of the RAS, Apatity, Russia, belikov@chemy.kolasc.net.ru Lokshin Efroim Pinkhusovich, Dr.Sc. (Engineering), I.V.Tananaev Institute of Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials of the KSc of the RAS, Apatity, Russia , lokshin@chemy.kolasc.net.ru УДК535:361:456.34.882 ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ С НИЗКИМ ЭФФЕКТОМ ФОТОРЕФРАКЦИИ Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников, \В.Т. Калинников Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия Аннотация Исследовано проявление вторичной структуры монокристаллов ниобата лития с низким эффектом фоторефракции в комбинационном (КРС) и фотоиндуцированном рассеянии света (ФИРС). Обнаружены наведенные лазерным излучением статические микроструктуры с показателем преломления, отличным от показателя преломления монокристалла в отсутствие эффекта фоторефракции. Установлено, что вид картины ФИРС и ее асимметрия зависят от разности значений показателей преломления и соотношения энергий обыкновенного и необыкновенного лучей. Показано, что немонотонность в температурной зависимости интенсивностей линий в спектре КРС исследованных кристаллов обусловлена постепенным отключением механизмов фоторефракции при повышении температуры, что приводит к уменьшению интенсивности лазерного излучения в кристалле. В кристаллах LiNbO3:Zn обнаружена область повышенного упорядочения структуры. Ключевые слова: монокристалл ниобата лития, вторичная структура, фоторефрактивные свойства. INFLUENCE OF SECONDARY STRUCTURE ON OPTICAL PROPERTIES OF FERROELECTRIC LITHIUM NIOBATE CRYSTALS WITH LOW PHOTOREFRACTION EFFECT N.V. Sidorov, M.N. Palatnikov, V.T. Kalinnikov I.V.Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the RAS, Apatity, Russia Abstract We have investigated the manifestations of secondary structure of single crystals of lithium niobate with low photorefraction effect in Raman and photoinduced light scattering (PILS). The induced by laser radiation static microstructure with a refractive index different from the one in the absence of photorefractive effect, was detected. It was found that the type of picture PILS and its asymmetry depend on the difference between the values of the refractive indices and the ratio of the energies of the ordinary and extraordinary rays. It is shown that the nonmonotonic temperature dependence of the line intensities in the Raman spectrum of the investigated crystals is due to the gradual shutdown mechanisms of photorefraction with temperature increase. It reduces the intensity of the laser radiation in a crystal. The region of increased structural order was detected in crystals of LiNbO3:Zn. Keywords: single crystal o f lithium niobate, the secondary structure, the photorefractive properties. Реальная структура нелинейно-оптических фоторефрактивных кристаллов, как правило, являющихся фазами переменного состава, чрезвычайно сложна, глубоко дефектна и существенно отличается от идеальной, определенной дифракционными методами исследования. При этом роль дефектов, индуцированных лазерным излучением, внутренней микро- и наноструктурированности кристаллического фоторефрактивного материала (вторичной структуры), как правило, является определяющей в формировании его нелинейно-оптических свойств. Один из наиболее важных современных нелинейно-оптических материалов - сегнетоэлектрический монокристалл ниобата лития (LiNbO3) [1, 2]. Ниобат лития - фаза переменного состава, что позволяет путем изменения состава управлять структурой, состоянием дефектности и физическими свойствами материалов. Высокая концентрация в нем дефектов с локализованными электронами обусловлена тем, что ниобат лития является конгруэнтно плавящейся промежуточной нестехиометрической фазой переменного состава, максимум 464