Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

количеств примесей в кристаллах не превышало 0,5-1,0 • 10 -4 мас. %. Кристалл стехиометрического состава выращивался из расплава с содержанием Li 2 O ~ 58,6 мол. %. Номинально чистый кристалл конгруэнтного состава был выращен из шихты конгруэнтного состава. Кристаллы LiNbO 3 : B были получены из шихты конгруэнтного состава, разработанной в Институте химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН [3]. Образцы для исследований имели форму параллелепипедов, ребра которых совпадали по направлению с кристаллографическими осями. Ось Z совпадала по направлению с полярной осью кристалла Ps. Грани параллелепипедов тщательно полировались. Регистрация ИК-спектров производилась с помощью спектрометра IFS 66 v/s фирмы Bruker. Спектры КРС возбуждались линией 514,5 нм аргонового лазера Spectra Physics (модель 2018-RM) и регистрировались спектрографом T64000 производства фирмы Horiba Jobin Yvon с использованием конфокального микроскопа. Спектры регистрировались с разрешением 1,0 см -1 . Обработка спектров производилась с использованием пакета программ Horiba LabSpec 5.0 и Origin 8.1. Точность определения частот, ширин и интенсивностей линий ±1,0, ±3,0 см -1 и 5 % соответственно. Методика исследования ФИРС и лазерной коноскопии подробно описана в [4]. Результаты и их обсуждения В [5] показано существование большого спектра разнообразных ионных комплексов, существующих в номинально чистом расплаве ниобата лития конгруэнтного состава. Изначально в объёме расплава наблюдается равенство концентраций как Li + - и LiO - -, так и Nb 2 O 4 2 - - и O 2 - -ионов. Однако в процессе роста кристалла эти ионы должны изменять свою концентрацию в объёме расплава из-за явлений накопления или истощения в пограничном слое расплава [5]. Очевидно, что состав и структура комплексов усложняются при появлении в смеси бора, обладающего ярко выраженной комплексообразующей способностью. При этом, опираясь на результаты исследований фазовой диаграммы тройной системы Nb 2 O 5 — B 2 O 3 — Li 2 O [6] (рис., а ), можно утверждать, что в данной системе помимо образования целевого компонента (LiNbO 3 ) могут образовываться бораты разного состава, находящиеся в пределах концентрационной области кристаллизации LiNbO 3 , а именно: Li 2 CO 3 + B 2 O 3 = 2LiBO 2 + CO 2 , (1) Li 2 CO 3 + 2B 2 O 3 = Li 2 B 4 O 7 + CO 2 , (2) Li 3 NbO 4 + B 2 O 3 = 2LiBO 2 + LiNbO 3 , (3) Li 3 NbO 4 + 2B 2 O 3 = Li 2 B 4 O 7 + LiNbO 3 , (4) 3Li 2 O + 2B 2 O 3 = Li 6 B 4 O 9 (Li 3 B 2 O 4,5 ). (5) Таким образом, в процессе высокотемпературного синтеза шихты в системе Nb 2 O 5 — B 2 O 3 — Li 2 O, в которой оксид бора играет роль флюса и активного комплексообразователя, происходят твердофазные химические реакции с образованием различных ниобатов и боратов, которые влияют на особенности состава и физические свойства расплава. а Фазовая диаграмма системы Li 2 O — Nb 2 O 5 — B 2 O 3 [6] ( а ); спекл-структура индикатрисы ФИРС ( Р = 160 мВт) и коноскопические картины ( Р = 1 и 90 мВт) кристаллов LiNbO зстех. (1), LiNbO зконг. (2) и LiNbO 3 : B (0,83 (3) мол. % В 2 О 3 в шихте) ( б ) 197