Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Ni, Cu, V < 1 • 10 -4 ; Cr, Pb, Sn < 3 • 10 4 ; Fe 5 • 10\ Ca < 1 • 10 -3 ; Si < 1 • 10 3 Отжиг Nb 2 O 5 : Mg : Fe при 1250 о С позволил получить однофазный продукт, рентгенодифракционный спектр которого подобен спектру соединения состава Nb 12 O 29 . Гранулированную шихту LiNbO 3 : Mg : Fe синтезировали по методике, описанной в работе [4]. Кристалл LiNbO 3 : Mg (5,05 мол. %) : Fe (0,009 мол. %) выращивался в направлении (001) методом Чохральского. Диаметр кристалла составил 30 мм, длина цилиндрической части была 25 мм. Кристалл вытягивали со скоростью ~ 2 мм/ч. Скорость вращения определялась из условий плоского фронта кристаллизации и составляла 12 об/мин. Кристалл подвергался термической обработке (ТО) при Т = 1195 °С для снятия термоупругих напряжений. Оставшуюся часть були монодоменизировали высокотемпературным электродиффузионным отжигом (ВТЭДО) при температуре 1238 °С с последующим охлаждением под током до Т = 980 °С. После ТО и ВТЭДО образцы для контроля концентрации Mg, Fe и исследования методом ИК-спектроскопии вырезались в форме прямоугольных параллелепипедов (размеры ~ 8 x 7 x 6 мм 3 ). Ребра параллелепипедов совпадали по направлению с кристаллофизическими осями X, Y, Z (Z -полярная ось кристалла). Грани параллелепипедов тщательно полировались. Концентрацию Mg и Fe определяли методом атомно-эмиссионного анализа c индуктивно ­ связанной плазмой в качестве источника возбуждения спектра (АЭСМ ИСП). Результаты анализов показали, что в кристалле средняя концентрация Mg составляет 5,05 мол. %, Fe — 0,009 мол. %. Разница между концентрациями в конусной и торцевой частях кристаллической були не превышала погрешность определения. Регистрация ИК-спектров производилась с помощью спектрометра IFS 66 v/s фирмы Bruker. Результаты и их обсуждение В соответствии с технологической схемой [3], была получена партия гомогенно легированного прекурсора Nb 2 O 5 : Mg : Fe. Известно [5], что ДМАКК хорошо экстрагируют железо из фторидно-солянокислых растворов. Как показали исследования, промывка экстрактов с последующим получением из них реэкстрактов не позволяет очистить ниобийсодержащие растворы от примеси Fe до концентраций менее 10 -3 мас. %. Кроме того, железо, образуя комплексы с органической фазой, может присутствовать вместе с ней в реэкстрактах за счет растворимости ДМАКК в водных растворах. Однако считается, что у данных органических соединений растворимость достаточно низкая по сравнению с другими экстрагентами и составляет 0,05 кг/м 3 [6]. Это объясняет наличие примеси Fe в реэкстракте, причем на ионно-молекулярном уровне. Аналогично введение легирующей добавки магния путем растворения MgO в реэкстракте позволяет также гомогенизировать полученную систему. Совокупность таких технологических операций способствует синтезу продукта с химически однородно распределенными примесями Mg и Fe. Необходимо отметить, что наличие органических включений в шихте даже в небольших количествах существенно влияет на состав и строение электрохимически активных ионных комплексов в расплаве. Эти комплексы оказывают заметное влияние на формирование вторичной структуры кристалла LiNbO 3 . В частности, присутствие органических комплексов железа влияет на 24