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

Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 234-238. Transactions Ко1а Science Centre. Chem istry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 234-238. Научная статья УДК 535:361:456.34:882 DO I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.047 ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В БЛИЖНЕЙ ИК-ОБЛАСТИ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА И ГЕНЕЗИСА Максим Владимирович Смирнов1, Николай Васильевич Сидоров2, Михаил Николаевич ПалатниковзВ, Виталий Борисович Пикулев 4 12 3Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты, Россия 1m.smirnov@ksc.ru 2n.sidorov@ksc.ru 3m.palatnikov@ksc.ru 4Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия, pikulev@petrsu.ru Аннотация Исследована зависимость фотолюминесценции в ближней ИК-области кристаллов LiNbO3 различного состава и генезиса от стехиометрии, концентрации Zn, метода легирования. Обнаружено, что повышение стехиометрии приводит к снижению фотолюминесценции. При концентрации ZnO, равной 6,5 мол. %, в кристалле LiNbO3 наблюдается интенсивная эмиссия при 1,45 эВ с одновременным тушением свечения NbLi. Метод гомогенного легирования кристалла LiNbO3:Mg,Zn позволяет усилить люминесценцию в области 1,3 -1 ,5 эВ относительно кристаллов, полученных методом прямого легирования расплава. Ключевые слова: фотолюминесценция, ниобат лития, прямое и гомогенное легирование, поляроны малого радиуса Финансирование Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-33-90078. Original article PHOTOLUMINESCENCE IN NEAR IR-REGION OF LITHIUM NIOBATE CRYSTALS OF DIFFERENT COMPOSITION AND GENESIS Maxim V. Smirnov1, Nikolay V. Sidorov2, Michail N. Paiatnikov3^ , Vitaly B. Pikulev 4 12 3Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f KSC RAS, Apatity, Russia 1m.smirnov@ksc.ru 2n.sidorov@ksc.ru 3m.palatnikov@ksc.ru 4Petrozavodsck State University, Petrozavodsk, Russia, pikulev@petrsu.ru Abstract The dependence of photolum inescent of lithium niobate crystals of different composition and genesis in the near IR- region on stoichiometry, Zn concentration, doping method was observed. It was found that increasing in stoichiometry leaded to decreasing in the photolum inescence. A t Zn = 6.5 mol. % in the LiNbO3 crystal an intense em ission was observed at 1.45 eV with simultaneous quenching of the NbLi emission. Homogeneous doping method of LiNbO3:Mg,Zn crystal allowed to enhance the lum inescence in the region of 1 .3 -1 .5 eV relative to the crystals obtained by direct doping method of the melt. Keywords: photolum inescence, lithium niobate, direct and homogeneous doping, small-radius polarons Funding The study was supported by the Russian Foundation for Basic Research within the framework of the scientific project № 20-33-90078. Диэлектрические материалы находят широкое применение в микроэлектронике, лазерной и нелинейной оптике, оптоэлектронике, волоконно-оптических линиях связи и т. д. К числу важнейших диэлектрических материалов относятся материалы на основе кристаллов ниобата лития (LiNbOs) за счет аддитивности таких практически важных физических явлений, как фоторефракция, генерация второй гармоники лазерного излучения, сегнетоэлектричество. Последнее, например, определяет их применение в качестве оптических волноводов с регулярными поляризационными структурами различной формы и размеров [1, 2]. © Смирнов М. В., Сидоров Н. В., Палатников М. Н., Пикулев В. Б., 2021 2 3 4