Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Сведения об авторах Вершинин Дмитрий Игоревич Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, г. Москва, Россия D.I.Vershinin@yandex.га Макаров Николай Александрович доктор технических наук, профессор, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, г. Москва, Россия nikmak-ivmt@mail.ru Vershinin Dmitry Igorevich D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia D.I.Vershinin@yandex.ru Makarov Nikolay Aleksandrovich Dr. Sc. (Engineering), Professor, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia nikmak-ivmt@mail.ru DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.575-580 УДК 546.34 : 548.55 : 004.942 ОСОБЕННОСТИ КЛАСТЕРИЗАЦИИ НИОБАТА ЛИТИЯ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА В. М. Воскресенский, О. Р. Стародуб, Н. В. Сидоров, М. Н. Палатников Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия Аннотация Выполнено исследование процессов кластеризации в сегнетоэлектрической фазе кристалла ниобата лития (LiNbO3). Показано, что наиболее выгодным по энергии оказывается кластер с соотношением Li / Nb = 0,945, что близко к соотношению лития к ниобию в конгруэнтном кристалле. Обнаружено, что кластер стехиометрического состава не может существовать из-за потери электронейтральности. Установлено в результате выполненного компьютерного моделирования, что существует оптимальное соотношение между энергией кластера, его размером и соотношением Li / Nb. Ключевые слова: ниобат лития, моделирование, кластеры, вакансионные модели, дефекты подрешётки, монокристаллы, сегнетоэлектрики. FEATURES OF CLUSTERING OF LITHIUM NIOBATE OF DIFFERENT COMPOSITION V. M. Voskresensky, O. R. Starodub, N. V. Sidorov, M. N. Palatnikov I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”, Apatity, Russia Abstract The investigation of clustering processes in the ferroelectric phase of a lithium niobate crystal (LiNbO3) has been performed. It has been shown that the cluster with the ratio Li / Nb = 0,945, which is close to the ratio of lithium to niobium in a congruent crystal, is the most energy-efficient cluster. It was found that a cluster of stoichiometric composition can not exist because of the loss of electroneutrality. It was established as a result of the computer simulation that there is an optimal relationship among the cluster energy, its size and the Li / Nb ratio. Keywords: lithium niobate, modeling, clusters, vacancy models, sublattice defects, single crystals, ferroelectrics. Введение Современные технологии создания монокристаллических материалов и исследования тонких особенностей их структуры, существенно влияющих на качество физических характеристик, требуют дополнения физического эксперимента виртуальным — компьютерным — моделированием микро- и наноструктур и их эволюции при изменении состава кристалла. В этом случае компьютерное моделирование оказывается незаменимым при подборе и оптимизации физических параметров материалов под заданное приложение. 575