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. 261-267. Transactions Ко1а Science Centre. Chem istry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 261-267. Научная статья УДК 535:361:456.34:882 DO I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.052 ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КАТИОНОВ B3+ В СОСТАВЕ ФЛЮСА B 2 O 3 НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КРИСТАЛЛОВ LiNbO 3 :B Роман Алексеевич Титов Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты, Россия, r.titov@ksc.ru Аннотация Рассчитаны значения свободной энергии Гиббса образования боратов следовых количеств металлических примесей (AUB2O9, CaB2O4, CaB4O7, Ca2B2O5, Ca3B2O6, PbB2O4) в шихте ниобата лития. Показано, что элемент бор, как активный комплексообразователь, в составе флюса В 2 О 3 может препятствовать переходу примесных металлов, неизбежно присутствующих в следовых количествах в шихте ниобата лития, в структуру кристалла ниобата лития. Ключевые слова: монокристалл ниобата лития, флюс, шихта, следовые количества примесей, комбинационное рассеяние света, инфракрасное поглощение, изобарно-изотермический потенциал Благодарности Автор благодарит д-ра хим. наук А. М. Калинкина, д-ра физ.-мат. наук Н. В Сидорова и д-ра хим. наук С. А. Кузнецова за консультации и помощь в работе. Финансирование Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проект № 19-33-90025). Original article INFLUENCE OF THE COMPLEXING ABILITY OF B3+CATIONS IN THE COMPOSITION OF B 2 O 3 FLUX ON THE CHARACTERISTICS OF LiNbO 3 :B CRYSTALS Roman A. Titov Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f KSC RAS, Apatity, Russia, r.titov@ksc.ru Abstract The Gibbs energy of the borates formation of trace amounts of metallic impurities (AUB2O9, CaB2O4, CaB4O7, Ca2B2O5, Ca3B2O6, PbB2O4) in the lithium niobate charge is calculated. It is shown that the element boron, as an active complexing agent, in the composition of the B 2 O 3 flux can prevent the transition of impurity metals, inevitably present in trace amounts in the charge of lithium niobate, into the structure of the lithium niobate crystal. Keywords: lithium niobate single crystal, flux, charge, trace amounts of impurities, Raman light scattering, infrared absorption, isobaric-isothermal potential Acknowledgment The author thanks Dr. Sc. (Chem istry) A. M. Kalinkin, Dr. Sc. (Phys. and Math.) N. V. Sidorov and Dr. Sc. (Chem istry) S. A. Kuznetsov for their advice and help in the work. Funding This work was partially supported by the Russian Foundation for Basic Research (Project № 19-33-90025). Введение Нелинейно-оптический кислородно-октаэдрический кристалл ниобата лития (LiNbOs) является востребованным функциональным материалом электронной техники. На протяжении многих лет ниобат лития остается предметом активных исследований и дискуссий благодаря совокупности своих физических практически значимых характеристик (электро- и нелинейно-оптических коэффициентов, сегнето-, пьезо- и пироэлектрических свойств) и находит многочисленные применения (в качестве сред для голографической записи информации, генерации второй гармоники и др.). Для практических применений требуются кристаллы, обладающие высокой оптической и структурной однородностью, а также стойкостью к повреждению лазерным излучением. Для практического применения в качестве функциональных нелинейно-оптических материалов электронной техники, в частности, актуальны монокристаллы стехиометрического (LiNbOзстех, R = Li/Nb = 1) и близкого (0,946 < R < 1) к нему составов. ©Титов Р. А., 2021 2 6 1