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

Анализ полученных данных показывает, что во всех исследуемых образцах, полученных при различных технологиях легирования, значение периода с практически совпадают и выше на ~ 0,02 А, чем таковые значения в кристалле LiNbO зстех . Значения периода а также выше, чем в LiNbO зстех. . В образце при концентрации 4,74 мол. % значение периода a меньше, чем соответствующие значения в остальных исследуемых образцах. В целом во всех вариантах легирования значения обоих периодов элементарной ячейки близки и выше, чем значения периодов в решётке LiNbO зстех. . После уточнения профильных параметров рентгенограммы, к которым относятся и периоды ячейки, уточнялись структурные характеристики кристаллов: тепловые параметры, координаты атомов, коэффициенты заполнения позиций. В процессе уточнения были рассмотрены все известные из литературных данных модели собственных дефектов конгруэнтных кристаллов ниобата лития и модели размещения атомов примеси при легировании. Критериями выбора той или иной модели служили значения факторов недостоверности, а также устойчивость параметров модели в ходе уточнения. Результаты уточнения структурных характеристик исследованных кристаллов ниобата лития, легированных магнием, приведены в табл. 2. Уточнённые значения координат атомов ( x / a, y / b, z / c ) и коэффициентов заполнения позиций G в кристаллах LiNbO 3 : Mg Таблица 2 G x/a y/b z/c G x/a y/b z/c Образец 1: С в = 5 мол. % Образец 2: С в = 4,8 мол. % R wp = 13,42 %, R p = 11,18 % R wp = 10,57 %, R p = 7,54 % Nb 0,91 0 0 0 Nb 0,91 0 0 0 O 1,00 0,0798 0,3308 0,0664 O 1,00 0,0726 0,3285 0,0649 Li 0,96 0 0 0,2836 Li 0,926 0 0 0,2852 Nbu 0,013 0 0 0,2864 Nb Li 0,024 0 0 0,28 Nb okt 0,025 0 0 0,13 Nb okt 0,015 0 0 0,16 Mg Li 0,025 0 0 0,2712 Mg Li Mg okt 0,031 0 0 0,128 Mg okt 0,06 0 0 0,123 Образец 3: С в = 4,74 мол. % R wp = 11,44 %, R p = 8,38 % Nb 0,91 0 0 0 O 1 0,0642 0,3332 0,0664 Li 0,95 0 0 0,292 Nb Li 0,011 0 0 0,278 Nb okt 0,027 0 0 0,122 Mg Li 0,025 0 0 0,27 Mg okt 0,02 0 0 0,127 Анализ данных (табл. 2) позволяет констатировать, что во всех исследуемых образцах коэффициент заселенности атома ниобия совпадает ( G ~ 0,91) и возникают вакансии по ниобию. При этом часть атомов ниобия находится в пустом октаэдре и в вакантной позиции лития. Следует отметить, что общая заселённость этих позиций атомами ниобия в исследуемых образцах составляет ~ 0,038. В образцах № 1, 3 при концентрациях легирующей примеси 5 и 4,74 мол. % большая часть атомов ниобия находится в пустом октаэдре, в образце № 2 большая часть атомов ниобия находится в вакантной позиции лития. Атомы магния, как и атомы ниобия, занимают вакантный октаэдр в структуре исследуемых кристаллов ниобата лития. В образцах № 1 и 3 часть атомов магния также занимает вакантные позиции лития в решётке. Вхождение примесного атома (Mg) в вакантный октаэдр приводит к дополнительному увеличению дефектности структуры вследствие нарушения существующего порядка следования катионов и вакансий вдоль полярной оси кристалла. При таком внедрении могут образовываться комплексные дефекты: так как расстояние между ионами металлов должно быть больше суммы атомных радиусов, то вероятно возникновение рядом вакансии ниобия или лития. 89