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

ТК кристалла LiNbO3, легированного металлическими примесями (Mg, Zn и т. п.), требуются большие концентрации примеси (~ 2-3 мас. %). Кроме того, необходимо отметить, что расплавы неорганических полимеров, образующие цепочечные и кольцевые структуры с включением ионов растворяемого вещества (B 2 O3, Na 2 B 4 O7, Li 6 B 4 O9, и др.) и склонные образовывать стёкла, проявляют себя в качестве хороших растворителей. Например, в работе [7] сообщается об образовании высокотемпературного малорастворимого бората AI 5 BO 9 , т. е. из расплава удаляется изрядное количество Al 2 O 3 . Можно предположить, что катионы металлов, присутствующие в расплаве и переходящие в структуру выращенного кристалла в виде неконтролируемых примесей, также будут удаляться из расплава, в результате чего выращенный кристалл ниобата лития будет более совершенным. Заключение Легирующая добавка бора входит в структуру кристалла LiNbO 3 на уровне следовых количеств. Отсутствие бора в структуре кристаллов можно объяснить малым размером радиуса В3+~ 0,2 А (ионные радиусы Li+ и Nb5+= 0,68 А), невозможностью октаэдрической координации иона В3+по кислороду в структуре кристалла ниобата лития (как у иона Nb5+), а также невозможностью образовать ионное взаимодействие с кислородом (как ион Li+ или ионы легирующих металлов Zn2+, Mg2+ и т. д.). Однако при изменении состава шихты для выращивания монокристаллов LiNbO 3 : В (0,55^1,24 мол. % В 2 О 3 в шихте) наблюдаются изменения во всем спектре КРС, что свидетельствует об увеличении упорядочения основных, легирующих катионов и вакансий вдоль полярной оси кристалла. По степени упорядочения катионов и вакансий в структуре кристаллы LiNbO 3 : В приближаются к LiNbO^^. Однако при этом происходит «возмущение» кислородных октаэдров структуры. Таким образом, оксидные соединения бора как сильные комплексообразователи и растворители оказывают заметное влияние на структуру и физические характеристики расплава, а следовательно — на структуру выращенного кристалла. Для кристалла LiNbO 3 : B наблюдается увеличение температуры плавления (1264 °С) по сравнению с номинально чистым кристаллом ниобата лития конгруэнтного состава (1257 °С). Определенным образом структурируя расплав, примесь бора уменьшает количество дефектов NbLi и, вероятно, снижает содержание неконтролируемых примесей, тем самым понижает эффект фоторефракции в монокристалле, повышает его структурную однородность. Дальнейшие исследования в этом направлении с целью выяснения механизма этого интересного и практически значимого факта представляют несомненный интерес. Литература 1. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н. В. Сидоров и др. М.: Наука, 2003. 255 с. 2. Комплексные исследования структурной и оптической однородностей кристаллов ниобата лития с низким эффектом фоторефракции методами коноскопии, фотоиндуцированного светорассеяния и комбинационного рассеяния / Н. В. Сидоров и др. // Оптика и Спектроскопия. 2015. Т. 118. С. 273-282. 3. The search of homogeneity of LiNbO 3 crystals grown of charge with different genesis / M. N. Palatnikov et al. // Journal of Crystal Growth. 2014. Vol. 386. P. 113-118. 4. Спектроскопия оксидных кристаллов для квантовой электроники / Ю. К. Воронько и др. М.: Наука, 1991, 142 с. 5. Соболь А. А. Высокотемпературная спектроскопия комбинационного рассеяния света в твёрдых и расплавленных диэлектриках: автореф. дис. ... д-ра ф.-м. н. М., 2012. 41 с. 6 . Can H., Shichao W., Ning Y. Subsolidus phase relations and the crystallization region of LiNbO 3 in the system LbO - B 2 O 3 -Nb 2 O 5 // Journal of Alloys and Compounds. 2010. Vol. 502. P. 211-214. 7. Леонюк Н. И. Выращивание новых оптических кристаллов из боросодержащих растворов-расплавов // Кристаллография. 2008. Т. 53. С. 546. Сведения об авторах Титов Роман Алексеевич аспирант, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦКНЦ РАН, г. Апатиты, Россия romantitrov@mail.ru Сидоров Николай Васильевич доктор физико-математических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия sidorov@chemy.kolasc.net.ru Теплякова Наталья Александровна кандидат физико-математических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия tepl_na@chemy.kolasc.net.ru Яничев Александр Александрович кандидат физико-математических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия Yanichev@chemy.kolasc.net.ru 757