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

катионной подрешетки. В реальных кристаллах LiNbO 3 (R ~ 1) всегда присутствуют незначительное количество дефектов Nb Li , V Li , и др. [1-3]. Нарушение стехиометрии ( R < 1) приводит к появлению точечных дефектов в катионной подрешетке, основными из которых являются дефекты Nb Li — ионы Nb 5+ в позициях ионов Li + [1]. Для сохранения электронейтральности кристалла при появлении дефектов Nb Li образуются преимущественно либо вакансии по литию V Li (модель литиевых вакансий) [4], либо вакансии по ниобию V Nb (модель ниобиевых вакансий) [2]. Многообразие дефектов приводит к появлению новых локальных энергетических уровней в запрещённой зоне и создает в кристалле LiNbO 3 множественные люминесцентные центры (центры свечения). При этом состояние дефектной структуры кристалла, а следовательно, и его люминесцентные свойства существенно определяются еще технологическими факторами. В данной работе исследованы люминесцентные свойства номинально чистых монокристаллов LiNbO 3 различного генезиса. Кристаллы выращивались по единой методике в воздушной атмосфере методом Чохральского на установке «Кристалл-2». Конгруэнтные кристаллы (LiNbO. ^mm. ) выращивались из конгруэнтного расплава ( R = 0,946). Выращивание кристаллов стехиометрического состава осуществлялось двумя способами: из расплава с 58,6 мол. % Li 2 O ^ЬО зстех. ) и методом HTTSSG (High temperature top speed solution growth) из расплава конгруэнтного состава с добавлением щелочного флюса K 2 O (« 6,0 мол. %) (LiNbO 3 : K 2 O 6,0 мол. %) [3]. Во всех случаях использовалась гранулированная шихта ниобата лития, синтезированная в ИХТРЭМС КНЦ РАН [5]. Подробно методика выращивания монокристаллов и приготовление шихты описаны в работе [6]. Методом высокотемпературного электродиффузионного отжига проводилась монодоменизация кристаллов. Контроль степени монодоменности осуществлялся методом анализа частотной зависимости электрического импеданса и путем определения величины статического пьезомодуля ^зззст ) кристаллической були. Образцы для исследований имели форму прямоугольных параллелепипедов (размеры ~ 8 • 7 • 6 мм 3 ), ребра которых совпадали по направлению с кристаллографическими осями X, Y, Z (Z — полярная ось кристалла). Грани параллелепипедов тщательно полировались. Регистрация спектров фотолюминесценции производилась спектрографом SL100M (Solar TII) с ПЗС-детектором (FLICCDML0673710) в интервале длин волн от 380 до 700 нм. В качестве источника возбуждения использовался непрерывный He-Cd -лазер (Х возб. = 325 нм) мощностью 15 мВт. Для уменьшения случайных флуктуаций сигнала ПЗС-матрица охлаждалась элементом Пельтье до -30 С 0 . Время экспозиции равно 1 сек. Ширина входной щели монохроматора равна 0,25 мм. Каждый фотолюминесцентный спектр исправлялся на фоновый сигнал. На рисунке приставлены спектры фотолюминесценции кристаллов ниобата лития стехиометрического (ЪлЖО 3стех. ) и конгруэнтного (LiNbO. ^mm. ) состава, а также спектры кристалла, выращенного по методике HTTSSG (LiNbO 3 : K 2 O 6,0 мол. %). Максимум при 650 нм соответствует генерации второй гармоники лазерного источника возбуждения. В таблице для исследуемых кристаллов приведены спектральные характеристики (относительная интенсивность, длина волны, ширина) элементарных полос излучения после 324