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

от двух меньших концентраций ZnO (табл. 2). С ростом концентрации легирующего металла будет происходить разупорядочение катионной подрешётки кристалла — ширины линий, соответствующих колебаниям катионов Nb 5+ и Li + , стабильно увеличиваются. С другой стороны, увеличение содержания легирующего металла в структуре кристалла будет понижать концентрацию глубоких ловушек электронов, одновременно снижая эффект фоторефракции и повышая композиционную неоднородность. Значения параметров некоторых линий в спектре КРС (v, S, см -1 ) кристаллов LiNbO зстех. , LiNbO зконг. , LiNbO 3 : B и LiNbO 3 : Zn Таблица 2 LiNbO зстех. LiNbO зконг. LiNbO 3 : B, мол. % В 2 О 3 в шихте LiNbO 3 : Zn, мол. % ZnO в кристалле 0,55 0,69 0,83 0,07 2,01 5,84 Параметры спект ров КРС v S v S v S v S v S v S v S v S 240 9 240 11 241 9 241 11 240 10 240 10 240 11 238 17 268 10 268 14 270 13 271 12 270 13 268 12 268 15 267 30 576 16 576 15 575 32 576 33 576 33 578 22 578 25 579 33 626 20 626 25 626 41 628 42 626 46 629 29 630 30 632 34 Катионы бора, встраиваясь в тетраэдрические пустоты структуры кристалла, будут изменять длины О-О-связей в кислородных октаэдрах, но при этом будут препятствовать способности тетраэдров компенсировать своим объёмом деформационные изменения, возникающие вследствие изменения структуры кристалла. По этой причине ширины спектральных линий с частотами 576 и 626 см -1 соответственно превосходят по величине ширины соответствующих спектральных линий кристаллов LiNbO 3 : Zn. Согласно полученным данным можно заключить, что бор, встраиваясь в кислородные тетраэдры структуры кристалла в следовых количествах, сильно искажает анионный каркас, что приводит к заметной асимметрии кислородных октаэдров. Катионная подрешётка, напротив, оказывается более упорядоченной по сравнению с кристаллом LiNbO зконг. , что также подтверждается данными КРС. Высокую оптическую однородность исследованных в данной работе кристаллов подтверждают коноскопические картины (рис., б ). Для кристалла LiNbO 3 : B (0,83 мол. % В 2 О 3 в шихте) при мощности лазерного излучения 1 мВт на коноскопической картине наблюдается близкий к идеальному «мальтийский крест», чего нельзя сказать о кристаллах LiNbO зконг. и LiNbO зстех. . Для кристалла LiNbO зстех. наблюдается значительное размытие коноскопических картин как при малой, так и при большой мощности лазерного излучения, указывающее на значительную оптическую неоднородность вдоль оси роста кристалла LiNbO зстех. (рис., б). При большей мощности лазерного излучения (90 мВт) на коноскопической картине наблюдаются незначительные признаки аномальной оптической двуосности, связанные, вероятно, с увеличением эффекта фоторефракции (незначительное вытягивание «мальтийского креста» в горизонтальном направлении, углы между его ветвями отличны от 90 °, рис., б ). Следует отметить, что эффект фоторефракции в стехиометрическом кристалле существенно больше, чем в конгруэнтном и в кристалле LiNbO 3 : B (0,83 мол. % В 2 О 3 в шихте). Сравнительный коноскопический анализ исследованных кристаллов при использовании лазерного излучения мощностью 1 и 90 мВт, а также исследование ФИРС позволяют сделать вывод о том, что оптическая однородность кристалла LiNbO 3 : B сравнима с таковой для кристалла LiNbO зконг. и значительно выше оптической однородности кристалла LiNbO зстех. (рис., б ). Заключение В работе рассмотрено влияние неметаллического элемента бора на структурные особенности монокристаллов LiNbO 3 : B. Применение B 2 O 3 в качестве флюса позволяет получать кристаллы, обладающие повышенным упорядочением структурных единиц катионной подрешётки, близкой к упорядочению, которое существует в стехиометрическом кристалле, повышенным сопротивлением лазерному излучению и оптической однородностью по сравнению с кристаллами конгруэнтного состава, а также пониженной концентрацией глубоких ловушек электронов Nb Li . При этом следовые количества бора, встраиваясь в кислородные тетраэдры, существенно искажают анионную 199