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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 90-95. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 90-95. Научная статья УДК66.091 : 548.55 : 546.34'882 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.015 ПОЛУЧЕНИЕ СЕРИИ КРИСТАЛЛОВ LiNbO 3 : Er : Zn РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ОПТИЧЕСКИХ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Илья Николаевич Ефремов1, Ирина Викторовна Бирюкова2, Оксана Эдуардовна Кравченко3, Михаил Николаевич Палатников 4 1 , 2 , з, 4Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1 i.efremov@ksc.ru 2 i.biriukova@ksc.ru 3o. kravchenko@ksc.ru 4m.palatnikov@ksc. ru Аннотация Разработаны новые технологические подходы к получению монокристаллов ниобата лития двойного легирования LiNbO3 : Er : Zn. Проведены исследования оптического качества и акустических характеристик монокристаллов LiNbO3 : Er : Zn. Ключевые слова: кристалл, ниобат лития, легирование, плотность микродефектов, пьезомодуль, монодоменизация Original article OBTAINING A SERIES OF LiNbO 3 : Er : Zn SINGLE CRYSTALS WITH DIFFERENT ZINC CONTENT AND INVESTIGATION OF THEIR OPTICAL AND PIEZOACOUSTIC PROPERTIES Ilya N. Efremov1, Irina V. Biryukova2, Oksana E. Kravchenko3, Mikhail N. Palatnikov 4 12 3 4I. 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 1 i.efremov@ksc.ru 2 i.biriukova@ksc.ru 3o.kravchenko@ksc.ru 4m.palatnikov@ksc.ru Abstract New technological approaches to the production of lithium niobate single crystals of double doping LiNbO3 : Er : Zn have been developed. The studies of the optical quality and acoustic characteristics of LiNbO3 : Er : Zn single crystals have been carried out. Keywords: crystal, lithium niobate, doping, density of microdefects, piezomodule, monodomenization Сегнетоэлектрические кристаллы ниобата лития (LiNbO 3 ) являются уникальным материалом по совокупности своих электрооптических, пьезоэлектрических, пироэлектрических и нелинейных свойств и по возможности их широкого применения в науке и технике. Однако оптическое повреждение номинально чистого ниобата лития лазерным излучением, а также оптические неоднородности, возникающие в процессе его получения, ограничивают его использование в оптических устройствах. В связи с этим одной из актуальных задач является поиск эффективных способов изменения структуры кристаллов с целью улучшения их электрооптических и нелинейно-оптических свойств и повышения стойкости к оптическому повреждению. Одним из таких способов является легирование кристаллов LiNbO 3 нефоторефрактивными примесями (Zn, Mg и др.), позволяющее улучшать их оптические свойства и значительно расширить область применения. Известно, что значительно уменьшить фоторефрактивный эффект в кристаллах ниобата лития конгруэнтного состава можно путем легирования катионами Zn+2 и Mg+2 [1-3]. Уменьшение фоторефракции на два порядка может быть достигнуто при высоких концентрациях легирующих нефоторефрактивных катионов. В этом случае происходит практически полное замещение структурных дефектов Nbu катионами Zn+2при концентрациях выше 6,8 мол. %, а катионами Mg+2— при концентрациях выше 5,5 мол. %. © Еф ремов И. Н., Бирю кова И. В., Кравченко О. Э., П алатников М. Н., 2022 90