Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

по ниобию (атомы ниобия в вакантных позициях лития и в пустом октаэдре) больше, чем в остальных образцах. Коэффициент заселенности атома ниобия в позиции лития практически не изменяется при увеличении концентрации самария в кристалле и равен примерно 0,014, а в пустом октаэдре значение коэффициента заселенности сначала резко увеличивается на 0,017, а затем уменьшается на 0,011. Во всех образцах большая часть атомов ниобия находится в пустом октаэдре. Вхождение атомов ниобия в вакантный октаэдр приводит к изменению порядка следования катионов и вакансий вдоль полярной оси и, как следствие, к дополнительному увеличению дефектности структуры. 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. В образце 3 вакансий по литию и ниобию практически не остается, в остальных образцах присутствуют вакантные позиции по ниобию и литию, наибольшее количество их в образце 2 . В кристаллах ниобата лития, легированных эрбием и тербием (LiNbO 3 :Er (0,8 и 2,48 мол. %), LlNbO 3 :Tb (1 и 2,7 мол. %), исследованных ранее [ 6 ], атомы примеси занимают вакантные позиции лития и часть атомов ниобия находится в пустом октаэдре, кроме образца LiNbO 3 :Er (2,48 мол. %), в нем не наблюдается дефектов по ниобию, вместо атомов ниобия пустые октаэдры занимает часть атомов эрбия. Также следует отметить, что в легированных эрбием и тербием кристаллах ниобата лития не наблюдается антиструктурного дефекта — атомы ниобия в вакантных позициях лития, вакантные позиции лития занимают только атомы редкоземельного элемента. Таким образом, кристаллы, легированные самарием, содержат больше дефектов по ниобию, чем кристаллы, легированные эрбием и тербием. Из уточненных значений координат атомов и периодов элементарной ячейки рассчитывались расстояния металл-кислород в октаэдрах, а также расстояния металл-металл вдоль полярной оси в решетке. Расчеты выполнены как для ниобия и лития в основных позициях, так и для случая дефектов «примесь и ниобий в позиции лития» (табл. 2 ). Таблица 2 Рассчитанные межатомные расстояния для исследованных в данной работе кристаллов LiNbO 3 , легированных самарием, и данные для кристалла LiNbO 3 состава, близкого к стехиометрическому Пары атомов Близкий к стехиометрическому Образец 1 Образец 2 Образец 3 Концентрация Sm в кристалле, мол. % Cв, мол. % 1 1,9 2,5 Расстояния Nb-O в октаэдрах NbO 6 основного мотива Nb-O 2,093 2,136 2,132 2,108 Nb-O 1,842 1,751 1,783 1,841 Расстояния Li-O в октаэдрах LiO 6 основного мотива Li-O 2,246 2,310 2 , 2 2 1 2,236 Li-O 2,146 2,227 2,224 2,151 Расстояния SmLi-O в октаэдрах SmLiO 6 S mLi - O - 2,444 2,392 2,267 S mLi - O - 2,181 2,156 2,138 Расстояния NbLi-O в октаэдрах N 3LiO6 NbLi-O 2,263(3) 2,284 2,397 2,258 NbLi-O 2,076(7) 2,238 2,154 2,141 Расстояния между атомами металла в области основного мотива: вдоль полярной оси Nb-Li, Li-Nb' Nb-Li 3,869(7) 3,853 3,903 3,905 Li-Nb' 3,065(7) 3,070 3,014 3,011 Расстояния между атомами металла в области дефекта по примеси легирующей: вдоль полярной оси Nb-SmLi, SmLi-Nb' Nb-SmLi - 3,670 3,673 3,862 b' mL S - 3,252 3,244 3,054 117