Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

существенно ограничивают возможности их использования. В связи с этим исследования по модифицированию свойств кристаллов LiNbO3 за счет введения небольших количеств как нефоторефрактивных (Mg, Zn, In, редкоземельные элементы и др.), так и фоторефрактивных примесей (Fe, Cu, Mn, Ni и др.) являются в настоящее время весьма актуальными. Для нефоторефрактивных кристаллов LiNbO3 конгруэнтного состава, легированных, например, Mg или Zn, наблюдается резкое уменьшение фоторефрактивного эффекта при определенных «пороговых» концентрациях примеси. При этом также скачкообразно могут изменяться и другие свойства ниобата лития. В фоторефрактивных кристаллах возможна как запись изображений, так и запись голограмм, для которых используется обычно лазерное излучение [3]. Существенное улучшение параметров голограмм в кристаллах НЛ наблюдается при легировании их ионами Fe3+, что приводит к повышению чувствительности более чем на два порядка [4]. Допирование кристаллов НЛ ионами Fe3+ повышает фоторефрактивный эффект, т.е. вызывает изменение показателя преломления под действием света. Определенный интерес в изучении свойств кристаллов НЛ вызывают кристаллы, одновременно легированные, например, Mg и Fe. Выращивание таких кристаллов проводят из шихты LiNbO3 конгруэнтного состава методом прямого легирования, когда легирующие примеси вводятся в шихту в виде оксидов магния и железа перед наплавлением тигля. Однако в таких условиях вырастить бездефектный однородный монокристалл с заданной концентрацией примеси достаточно проблематично. Для достижения более высокой структурной и концентрационной однородности НЛ разработан способ гомогенного легирования, который был использован впервые для металлических нефоторефрактивных примесей магния [5-7], цинка [8], гадолиния [5, 9]. Авторы [7] приводят результаты, полученные при исследовании монокристаллов LiNbO3 ;Mg;Fe ([Mg]=5.15, [Fe]=0.005 мол.%), выращенных методом Чохральского в воздушной атмосфере из шихты гомогенного легирования. При этом шихта синтезирована на основе прекурсора Nb2O5:Mg:Fe, выделенного при экстракционной переработке фторидно-солянокислых ниобийсодержащих растворов. Отмечено, что кристалл LiNbO3;Mg;Fe характеризуется высокой степенью оптической однородности, и повышенная концентрация железа способствует более равномерному вхождению примеси магния в растущий кристалл. Данная работа посвящена разработке технологической схемы синтеза гомогенно легированной шихты LiNbO3 ;Mg;Fe на основе прекурсоров Nb2O5;Mg;Fe с концентрацией [Mg]=0.96 мас.% и [Fe]=0.01-1 мас.%. Для получения высокочистого Nb2O5:Mg:Fe использовали фторидно-сернокислые растворы после переработки отходов ниобата лития, очистку которых от примесей проводили методом жидкостной экстракции [10]. Исходный раствор после вскрытия отходов имел состав, г/л: Nb2O5 —140, Li2O —46, F" —145, Fe —0.05, S 0 42-~400. В качестве экстрагента использовали смесь: 35% ДМАКК фракции Сю-Сіз, 30% октанола-1, 35% разбавителя Эскайд. На экстракционной установке непрерывного действия типа смеситель-отстойник получен высокочистый ниобиевый реэкстракт, содержащий, г/л: Nb-85, F-120, Fe-1-10-5. 35