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

Методом химической связи [2, 3] ученые, специалисты могут получить значение диэлектрического отклика кристаллов, рассчитать линейные и нелинейные оптические свойства, зная их кристаллографическую структуру и используя взаимосвязь между структурой и свойствами. Структурное состояние определяет физико-химические свойства кристаллов. Под воздействием оптического излучения высокой интенсивности можно наблюдать такие нелинейно -оптические явления, как генерация излучения второй гармоники, генерация излучения суммарной частоты, разностной частоты, параметрическая генерация. Эффективность преобразования излучения в нелинейно -оптических средах пропорциональна квадрату нелинейной восприимчивости. В данной работе расчет коэффициентов нелинейного оптического тензора второго порядка (1) для кристалла LiNbO3 будет производиться с использованием метода, основанного на теории диэлектриков [4] для сложных кристаллов и модели зарядов связи [2, 3]. exp ( - kg Z : ) . (1) На основе данных о кристаллографической структуре исследуемых кристаллов могут быть рассчитаны линейная (%) и нелинейная оптическая восприимчивости (d,y). В многокомпонентных, сложных кристаллах AaBbDdGg химическая формула разбивается на подформулы и тем самым разделяется на одинарные связи. Связь между кристаллической формулой и всеми ее составляющими подформулами может быть выражена как уравнение валентности (2), которое показывает, что кристаллическая формула представляет собой линейную комбинацию всех типов составляющих формул. Подформулу любой химической связи A -B в многокомпонентных кристаллах AaBbDdGg можно получить следующим образом: " N (B - A ) a ' A " N ( A - B - [ ^CA j [_ ^CB j B, (2) где A, B, D, G — различные элементы или различные узлы (положения) тех же элементов в кристаллической формуле; a, b, d, g — число соответствующих элементов; N (B - A) — количество ионов B в координационной группе иона А; N ca и N cb — первые координационные числа каждого из элементов в кристалле. Таким образом, есть возможность рассматривать вклад в нелинейно-оптические свойства от каждого типа связи по отдельности в сложном кристалле, параметры каждого типа химической связи можно рассчитать с помощью теории сложных кристаллов [2, 3]. Согласно диэлектрическому описанию ионности, разработанному Филлипсом и Ван Вехтеном (PV теория) [5], восприимчивость каждой связи записывается как “ г = (3) 1 4п ( где E “ — g ширина запрещенной зоны; Q“ — p плазменная частота. Мы можем разделить E“ на гомополярную E“ и гетерополярную C“ составляющие: они показывают средние энергетические промежутки, обусловленные ковалентным и ионным эффектами. ( E“ g = ( g )2+ ( C“ ) ; 39,74 . E g = C “ =■ 14 ,4*“ e x p ( - kg r0“ )Г ( Z*“ )* - n ( Z “ ) ( n 1 ) , (4) (5) (6) ro 73