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

5 -I---------------1---------------1---------------1---------------1---------------1------------- стех. коиг. 0.55 0.69 0.83 1.24 В 2 Оз,мол. % Рис. 2. Зависимость ширин основных линий в спектрах КРС номинально чистых монокристаллов LiNbO3 стехиометрического (1), конгруэнтного (2) состава, а также легированных катионами B3+: 0,55 (3); 0,69 (4); 0,83 (5); 1,24 (6) мол. % B 2 O 3 в шихте Полученные данные свидетельствуют о том, что даже при очень незначительном изменении концентрации бора в шихте происходит увеличение упорядочения основных, легирующих катионов и вакансий вдоль полярной оси кристалла. Однако в области колебаний кислородного каркаса ширины линий в спектрах кристаллов LiNbO3 : В увеличиваются по сравнению с ширинами линий кристалла Ы№ 0 3 конг, что указывает на «возмущение» октаэдров ВОб при легировании расплава бором. Ширина «запрещенной» линии с частотой 630 см-1 в спектре кристаллов LiNb 0 3 : В (0,55-1,24 мол. % В 2 О 3 в шихте) хорошо коррелирует с общим поведением ее интенсивности и угла 0 раскрытия спекл-структуры ФИРС (рис. 1, б, 3. Интенсивность линии с частотой 120 см-1, отвечающей двухчастичным состояниям акустических фононов с суммарным волновым вектором, равным нулю [1] (рис. 1, а), в спектре кристаллов LiNb03 : В сначала уменьшается с увеличением концентрации бора в шихте, а затем увеличивается. При этом в спектре кристалла LiNb03 : В (1,24 мол. % В2О3в шихте), так же как и в спектре конгруэнтного кристалла, эта линия расщеплена на два компонента с частотами 112 и 123 см-1 (рис. 1, а), что свидетельствует о высоком структурном совершенстве этого кристалла. Уменьшение интенсивности линии с частотой 120 см-1 свидетельствует также и об уменьшении количества дефектов NbLi в кристалле. Обращает на себя внимание тот факт, что наиболее сильную зависимость от концентрации бора испытывают линии, расположенные в области колебаний кислородных октаэдров (рис. 2). Следует отметить интересное поведение ширин линий с частотами 576 (Е(ТО)) и 630 см-1 (А1(ТО )), соответствующие дважды вырожденным и полносимметричным колебаниям атомов кислорода кислородных октаэдров соответственно, которые испытывают существенное уширение при легировании конгруэнтного расплава LiNbO3 катионами В3+вплоть до 0,83 мол. % бора в шихте. При этом видно, что наибольшее значение ширина линии с частотой 630 см-1 имеет в спектре КРС кристалла LiNb03 : В, содержащего 0,83 мол. % В2О3 в шихте, что свидетельствует о максимальном искажении кислородных октаэдров для исследованного нами диапазона концентраций бора. В свою очередь, в кристалле с содержанием 1,24 мол. % В2О3 в шихте ширина линии с частотой 630 см-1 значительно уменьшается, что свидетельствует об уменьшении «возмущения» октаэдров. Высокую оптическую однородность исследованных в данной работе кристаллов LiNb03 : В (0,55-1,24 мол. % В2О3 в шихте) подтверждают коноскопические картины, рис. 3. Только для кристалла LiNb03 : В (0,83 мол. % В2О3 в шихте) при 90 мВт на коноскопической картине наблюдаются незначительные признаки аномальной оптической двуосности, связанные с увеличением эффекта фоторефракции. При этом наиболее низким эффектом фоторефракции, согласно данным ФИРС, обладает кристалл LiNb03 : В (1,24 мол. % В 2 О 3 в шихте). Индикатриса спекл-структуры ФИРС для кристалла LiNb03 : В (1,24 мол. % В2О3в шихте), в отличие от индикатрисы спекл-структур остальных кристаллов LiNb03 : В, не раскрывается даже при мощности возбуждающего лазерного излучения в 160 мВт (рис. 3). Коноскопический анализ исследованных кристаллов при использовании лазерного излучения как небольшой (~ 1 мВт), так и повышенной мощности (до ~ 90 мВт) позволяет сделать вывод, что оптическая однородность кристаллов LiNb03 : В сравнима с таковой для кристалла LiNb03к0нГ и значительно выше оптической однородности кристалла LiNb03стех (рис. 3). При этом для кристалла LiNb03стех характерно значительное ФИРС (56 °) — рис. 3. 755