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

Burkhovetskii Valery Viktorovich Public Institution “Donetsk Institute for Physics and Engineering named after A.A. Galkin”, Donetsk, DPR val-bur@ukr.net Kravchenko Zinaida Fedorovna Public Institution “Donetsk Institute for Physics and Engineering named after A.A. Galkin”, Donetsk, DPR Kamenev Viktor Ivanovich Dr. Sc. (Physics &Mathematics), Public Institution “Donetsk Institute for Physics and Engineering named after A.A. Galkin”, Donetsk, DPR v.kamenev@mail.ru Mazur Anton Stanislavovich PhD (Physics &Mathematics), Saint-Petersburg State University, Saint-Petersburg, Russia antonstanislavovich@gmail.com DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.748-753 УДК 535 : 361 : 456.34 : 882 ФОТОИНДУЦИРОВАННОЕ И КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В КРИСТАЛЛАХ LiNbOs : Zn, LiNbOs : Mg H. А. Теплякова, А. А. Габаин, А. А. Яничев, 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 По спектрам КРС исследованы структурные перестройки в серии монокристаллов LiNbO3: Zn (0,04^5,84 мол. %) и LiNbO3 : Mg (5,1 мол. %), возникающие при изменении концентрации легирующей добавки. Оптическая однородность и фоторефрактивные свойства кристаллов исследованы методом фотоиндуцированного рассеяния света. Ключевые слова: монокристалл, ниобат лития, легирование, фоторефрактивный эффект, комбинационное и фотоиндуцированное рассеяние света. PHOTOINDUCED AND RAMAN SCATTERING IN LiNbOs : Zn, LiNbOs : Mg CRYSTALS N. А. Teplyakova, А. А. Gabain, А. А. Yanichev, 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 Due to the Raman spectra structure changes have been searched in a LiNbO3 : Zn (0,04^5,84 mol %) and LiNbO3 : Mg (5,1 mol %) single crystals series with the varying of the dopant concentration. Optical homogeneity and photorefractive properties were researched by photoinduced light scattering. Keywords : single crystal, lithium niobate, doping, photorefractive effect, Raman scattering, photoinduced light scattering. В настоящее время актуальны исследования, направленные на оптимизацию структуры и свойств нелинейно-оптического кристалла ниобата лития (LiNbO 3 ), на создание оптически высокосовершенных монокристаллов с предельно низкими эффектом фоторефракции и величиной коэрцитивного поля. Наиболее сильное снижение фоторефракции и коэрцитивного поля в кристалле LiNbO 3 происходит скачком при превышении «пороговых» значений концентраций «нефоторефрактивных» легирующих добавок Zn2+, Mg2+, Gd3+ и др. При этом в области концентрационных порогов наблюдаются явно выраженные аномалии структуры и многих физических параметров кристалла. Для кристаллов LiNbO 3 : Zn LiNbO 3 : Mg характерны два концентрационных порога: при ~ 4,0 (~ 3,0 мол. % ZnO) и ~ 7,0 мол. % ZnO в расплаве; при ~ 3,0 и 5,5 мол. % MgO в расплаве. Однако при содержании Zn2+ и Mg2+ выше второго концентрационного порога кристаллы LiNbO 3 : Zn, LiNbO 3 : Mg имеют низкое оптическое качество, являются композиционно неоднородными и, как правило, двухфазными. В то же время монокристаллы LiNbO 3 с содержанием ZnО, MgO между пороговыми значениями являются композиционно и оптически однородными. При воздействии лазерного излучения на кристалл LiNbO 3 в результате процессов фотовозбуждения (дрейф и диффузия электронов) происходит пространственное разделение заряда и возникает внутреннее электрическое поле, приводящее к фотоиндуцированному изменению показателей преломления. 748