Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

данным работы [9], интенсивность люминесценции ионов Re3+ в кристалле LiNbO 3 :Re:Mg почти в 8 раз больше, чем в кристалле одинарного легирования LiNbO 3 :Re. Заключение Исследованы спектры ИК-поглощения в области валентных колебаний ОН -групп кристаллов LiNbO3:Y(0,24):Mg:(0,63 мас. %), LiNbO3Mg:(0,5 мас. %), LiNbO3:Y(0,46 мас. %), полученных путем прямого легирования расплава ниобата лития конгруэнтного состава. Обнаружено, что в спектрах проявляются полосы поглощения в диапазоне частот 3465 -3 4 8 8 см-1, связанные с нарушением стехиометрии кристалла из-за точечных дефектов (Vli, NbLi) и образованных с ними комплексных дефектов V li-ОН, NbLi-ОН. Для ИК-спектра кристалла LiNbO3:Y(0,46 мас. %) наблюдается сдвиг частот вследствие большего ионного радиуса иттрия, чем у других ионов в кристаллической решетки LiNbO 3 . Появление новых полос поглощения 3527, 3535 см-1 связано с участием лишь небольшой части катионов иттрия в формировании комплексных дефектов у^+ -ОН, у ^ -ОН- у^+. По этой причине расчетная концентрация ОН--групп самая низкая среди исследованных нами легированных кристаллов. Легирование катионами магния (0,5 мас. % MgО) приводит к образованию «стехиометрически чистого» (без точечных дефектов Nb4+) кристалла LiNbO 3 :Mg, но повышает концентрацию ОН -групп в кристалле. Кристалл двойного легирования LiNbO3:Y(0,24):Mg(0,63 мас. %) в ряду исследованных кристаллов характеризуется наиболее дефектной структурой, что подтверждается также данными спектроскопии комбинационного рассеяния света [1]. Введение катионов Y 3+ в кристалл LiNbO 3 :Re:Mg приводит к небольшому разупорядочению структуры, в то же время легирующая примесь магния увеличивает эффективный коэффициент распределения редкоземельной примеси в кристалле и существенно повышает люминесценцию редкоземельных ионов. Список источников 1. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н. В. Сидоров [и др.]. М.: Наука, 2003. 256 с. 2. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития / М. Н. Палатников [и др.]. Апатиты: КНЦ РАН, 2017. 241 с. 3. Growth, defect structure, and THz application of стехiometric lithium niobate / K. Lengyel [et al.] // Appl. Phys. Rev. 2015. W . 2. Р. 040601-040628. 4. Hydrogen in lithium niobate / J. M. Cabrera [et al.] // Advances in Physics. 1996. Vоl. 45, No. 5. P. 349-392. 5. Comparative study of defect structures in lithium niobate with different compositions / N. Iyi [et al.] // J. Solid State Chemistry. 1992. Ш . 101. P. 340-352. 6 . Abrahams S. C., Reddy J. M., Bernstein J. L. Ferroelectric Lithium Niobate. Single Crystal X-Ray Diffaction study at 24 °C // J. Physics and Chemistry of Solids. 1966. V. 27. № 6/7. P.997-1012 7. Sommerfeldt R., Holtman L., Kratzig E., Grabmaier B. C. The light-induced charge transport in LiNbO 3 :Mg, Fe crystals // Ferroelectrics. 1989. Vоl. 92. P. 219-225. 8 . Klauer S., Wohlecke M., Kapphan S. // Phys. Rev. B. 1992. Ш . 45. P. 2786. 9. Zhao L.-J., Yang J., Xu J.-J. Enhancement of Er3+Luminescence in LiNbO 3 :Mg Crystals // Chin. Phys. Lett. 2001. Vol. 18, No. 9. Р. 1205-1210 10. Site-selective spectroscopy of Nd3+ in LiNbG 3 :Nd and LiNbG 3 :Nd, Mg crystals / G. Lifante [et al.] // Chem. Phys. Lett. 1991. Vol. 176. № . 5. Р.483-488. 11. Optical-damage-resistant impurities (Mg, Zn, In, Sc) in lithium niobate / T. Volk [et al.] // Ferroelectrics. 1996. Vol. 183. P. 291-300. 12. Rebouta L. [et al.] // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 48. P. 3600. 13. Lorenzo A. [et al.] // Appl. Phys. Lett. 1995. Vol. 67, № 25. P. 3735. 14. Burns G., O’Kane D. F., Title R. S. Optical and Electron-Spin-Resonance Spectra of Yb3+, Nd3+, and Cr3+, in LiNbO 3 and LiTaO 3 // Phys. Rev. 1968. Vol. 167. P. 314-320. References 1. Sidorov N. V., Voalk T. R., Mvrin B. N., Kalinnikov V. T. Niobat litiya: defecty, fotorefractciya, kolabatelniy spektr, polyaritony [LithiumNiobate: Defects, Photorefraction, Vibrational Spectra Polaritons]. Moscow, Nauka, 2003, 255 p. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 44-49. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 44-49. © Бобрева Л. А., Сидоров Н. В., Палатников М. Н., 2023 48