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

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.323-329 УДК 535:361:456.34:882 Н. В. Сидоров 1 , М. В. Смирнов 1 , М. Н. Палатников 1 , В. Б. Пикулев 2 1 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия 2 Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск, Россия ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗИСА Аннотация. Исследовались люминесцентные свойства стехиометрических и конгруэнтного кристаллов ниобата лития, полученных по разным технологиям. Было обнаружено, что спектры стехиометрических кристаллов смещены на = 7 нм относительно спектра конгруэнтного кристалла. Показано, что полосы люминесценции при 423 и 443 нм связаны с центрами свечения от разных пар Nb 4+ -O - в основном ниобиевом октаэдре и не зависят от стехиометрии и способа выращивания кристалла. Дефектам V Li и Nb Li соответствуют максимумы при 495 и 532 нм. Ключевые слова: фотолюминесценция, монокристалл, ниобат лития, центры люминесценции, дефекты. N. V. Sidorov 1 , M. V. Smirnov 1 , M. N. Palatnikov 1 , V. B. Pikulev 2 1 Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of FRC KSC RAS, Apatity, Russia 2 Petrozavodsck State University, Petrozavodsk, Russia LUMINESCENT PROPERTIES OF NOMINALLY PURE LITHIUM NIOBATE SINGLE CRYSTALS OF DIFFERENT ORIGINS Abstract. In the paper luminescent properties of stoichiometric and congruent crystals grown by different technologies, were observed. It was found that the photoluminescent spectra of stoichiometric crystals were shifted by = 7 nm relative to one of congruent crystal. The emission bands at 423 and 443 nm were caused by luminescent centers of different pairs of Nb 4+ -O - in based niobium octahedron and did not depend on stoichiometry and growth method. The peaks at 495 and 532 nm were attributed to V Li and Nb Li defects, respectively. Keywords : photoluminescence, single crystal, lithium niobate, luminescence centers, defects. Кристаллы ниобата лития (LiNbO 3 ) находят широкое применение в интегральной оптике, лазерной и электронной технике благодаря уникальному сочетанию сегнето-, пьезо-, пироэлектрических и нелинейно-оптических свойств. В качестве материалов с периодически поляризованными структурами для преобразования оптического излучения перспективны кристаллы, близкие по составу к стехиометрическим (R = Li / Nb « 1), поскольку они обладают низким значением коэрцитивного поля (« 3 кВ/мм), более высокими электрооптическими коэффициентами по сравнению с конгруэнтными кристаллами ( R = 0,946) [1]. Особенности технологий оптического материала на основе монокристалла LiNbO 3 с заданными физическими характеристиками определяются в том числе наличием собственных и примесных дефектов в кристаллической решетке. Ниобат лития — нестехиометрическая фаза переменного состава с широкой областью гомогенности на фазовой диаграмме. Эта особенность позволяет, изменяя отношение Li / Nb, регулировать состояние его дефектной структуры. Идеальный стехиометрический кристалл характеризуется строго упорядоченной катионной подрешёткой вдоль полярной оси и отсутствием точечных дефектов 323