Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 235-240. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 235-240. Научная статья УДК 535 : 361 : 456.34 : 882 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.041 ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО РАЗНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ Максим Владимирович Смирнов1, Николай Васильевич Сидоров2, Михаил Николаевич Палатников3, Виталий Борисович Пикулев 4 1 2, 3Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1m.smirnov@ksc.ru 2n.sidorov@ksc.ru 3m.palatnikov@ksc.ru 4Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия, pikulev@petrsu.ru Аннотация Исследовано влияние состава, типа, концентрации легирующего элемента и технологий легирования на фотолюминесценцию номинально чистых и легированных Zn (Mg) кристаллов LiNbO 3 . Фотолюминесценция не зависит от типа легирующего элемента, а повышение стехиометрии приводит к её снижению. В слаболегированных кристаллах LiNbO 3 наблюдается уменьшение свечения центра NbNb — Nbu, в сильнолегированных—доминирует эмиссия NbNbO 6 -группы. Кристаллы LiNbO 3 :Zn (Mg), полученные методом гомогенного легирования, показывают излучение двух центров NbNb-NbLi и NbNbO 6 -групп. Ключевые слова: фотолюминесценция, ниобат лития, прямое и гомогенное легирование, биполяроны, температурное тушение Благодарности: работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках гранта №20-33-90078. Original article LUMINESCENCE PROPERTIES OF NOMINALLY PURE AND DOPED LITHIUM NIOBATE CRYSTALS GROWN BY DIFFERENT TECHNOLOGIES Maxim V. Smirnov1, Nikolay V. Sidorov2, Michail N. Palatnikov3, Vitaly B. Pikulev 4 12 3I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia 1m.smirnov@ksc.ru 2n.sidorov@ksc.ru 3m.palatnikov@ksc.ru 4Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia, pikulev@petrsu.ru Abstract The dependence of photoluminescence of nominally pure and Zn (Mg)-doped lithium niobate crystals on composition, kind, concentration of doped element and doping technology, was observed. The photoluminescence did not depend on doped element kind and was decreased with increasing in stoichiometry. A decrease in the luminescence of NbNb-NbLi centers was observed inweakly Zn (Mg)-doped LiNbO 3 crystals, the emission of NbNbO 6 groups dominated in strongly ones. LiNbO 3 : Zn (Mg) crystals obtained by homogeneous doping had the emission of both NbNb— NbLi centers and NbNbO 6 -groups. Keywords: photoluminescence, lithium niobate, direct and homogeneous doping, bipolarons, luminescence quenching Acknowledgments: the work is supported by the Russian Foundation for Basic Research grant number 20-33-90078. На протяжении десятилетий продолжаются исследования влияния состава, типа легирующего элемента, концентрации, технологий легирования и выращивания на физические свойства сегнетоэлектрического монокристалла ниобата лития (LiNbO 3 ), широко применяемого в качестве функционального материала в устройствах электронной техники (энергонезависимых элементах памяти, модуляторах на поверхностных акустических волнах, частотных фильтрах, нелинейных преобразователях, элементах интегральных фотонных устройств и т. д.) [1, 2]. Ключевым фактором в формировании фоторефрактивных, сегнетоэлектрических, нелинейных и диэлектрических свойств кристалла ниобата © Смирнов М. В., Сидоров Н. В., Палатников М. Н., Пикулев В. Б., 2022 235