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

Рис.2. Периодическая структура лазерного луча в монокристалле ниобата лития стехиометрического состава. Лазерный луч направлен вдоль полярной оси (1=514.5 нм, m~0.33 мм) 1с 90с 180с 360с Е п 0» Е т і е Еп 0 ~ Е п а E n 0 <E n s E n 0<En Рис.3. Динамика развития во времени картины ФИРСв кристалле LiNbO3:B(0.12 вес. %) Вид картины ФИРС и ее асимметрия зависят от разности значений показателей преломления Ап=п0~ п е и соотношения энергий Е обыкновенного (п0) и необыкновенного (пе) лучей. Если Еп^>Епе, то картина ФИРС представляет собой трехслойное круглое пятно. При равенстве энергий Еп0~Епе картина имеет вид симметричной восьмерки. При Еп0^ Е п е восьмерка является асимметричной. При этом ее больший «лепесток», как и отклонение необыкновенного луча, направлен в положительном направлении полярной оси кристалла. Форма картины ФИРС в виде асимметричной восьмерки является, очевидно, конечной стадией развития спекл- структуры для фоторефрактивных кристаллов ниобата лития. Асимметрии спектра КРС в эквивалентных поляризационных геометриях рассеяния соответствует асимметрия центрального пятна картины ФИРС, которая возрастает с ее увеличением, т.е. с возрастанием интенсивности двулучепреломления и эффекта фоторефракции в кристалле. При этом преобладающий вклад в асимметрию в КРС вносят особенности первого (центрального) слоя индикатрисы ФИРС (собственно особенности лазерного пятна), а в асимметрию индикатрисы ФИРС - третий слой. Асимметрия лазерного пятна в силу релаксационных явлений всегда отличается от асимметрии третьего слоя спекл-картины ФИРС. Подробные исследования спектров КРС кристаллов LiNbO^^ и LiNbO^^. показывают, что в спектре кристалла LiNbO^^ наблюдаются только линии, соответствующие фундаментальным колебаниям кристаллической решетки. В спектре кристалла LiNbO^^., помимо линий, соответствующих фундаментальным колебаниям решетки, разрешенных правилами отбора для пространственной группы (C 3V6 (R3c), Z=2), наблюдается ряд малоинтенсивных «лишних» линий. Их интенсивность существенно (на два порядка) меньше. Частоты «лишних» линий не совпадают с частотами линий, соответствующих фундаментальным колебаниям. Причины проявления «лишних» линий в спектре КРС кристаллов LiNbO 3 являются предметом дискуссий. Параметры «лишних» линий чрезвычайно чувствительны к изменению упорядочения структурных единиц и особенностей вторичной структуры кристалла LiNbO 3 [1, 2] «Лишние» линии наблюдаются в геометриях рассеяния, где проявляются полносимметричные колебания катионов - колебания симметрии А\(ТО) вдоль полярной оси кристалла. Этот факт указывает на существенную роль упорядочения структурных единиц катионной подрешетки кристалла LiNbO 3 в формировании особенностей его колебательного спектра и имеет важное значение, поскольку это упорядочение формирует спонтанную поляризациюа, следовательно, сегнетоэлектрические и нелинейно-оптические свойства кристалла. Полученные нами экспериментальные данные показывают, что частоты и ширины всех линий спектра КРС кристаллов LiNbO^^ и LiNbO^^. (как «фундаментальных», так и «лишних») в диапазоне 100^440 К линейно зависят от температуры. Экспоненциальной зависимости ширин линий, характерной для активационного механизма не обнаружено. Но обнаружено, что ширина линии 2Ai(7O), отвечающей колебаниям ионов Li+ вдоль полярной оси, гораздо менее существенно зависит от температуры, чем ширина линии L4i(7O), отвечающей колебаниям ионов Nb5+ вдоль полярной оси. Этот факт свидетельствует о существенно большем ангармонизме колебаний ионов Nb5+вдоль полярной оси по сравнению с колебаниями ионов Li+ вдоль полярной оси. Возможно, что в ангармонизм колебаний 1Аі(ТО) заметный вклад вносят ионы 467