Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

на них электронами, как в конгруэнтном кристалле LiNbOзконг, но и из-за того, что ионы меди перезаряжаются под действием света [7]. На ИК-спектрах поглощения для кристалла LiNbO 3 :Cu (0,015 мас. %) наблюдается рост интенсивности полос поглощения, для кристалла LiNbO 3 :Cu (0,46 мас. %) регистрируется увеличение полуширины (см. рис. и табл.). Вхождение легирующей примеси Cu2+ связано с разупорядочением катионной подрешётки и заметной деформацией кислородных октаэдров за счёт увеличения длин связи О-О. На ИК-спектре регистрируется новая полоса поглощения с частотой 3487 см-1, связанная с этими преобразованиями. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 73-78. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 73-78. Параметры линий в ИК-спектрах поглощения и концентрация OH -групп (С(ОН )/см 3) в кристаллах LiNbOзконг, LiNbO 3 :Cu (0,015 и 0,46 мас. %) Кристалл V I S Концентрация ОН-групп, см-3 LiNbO3 конг 3470 0,044 10,224 3 ,261017 3483 0,184 23,075 3486 0,338 27,848 3490 0,060 12,510 LiNbO 3 :Cu (0,015 мас. %) 3470 0,111 14,648 6,641017 3481 0,253 22,261 3487 0,130 16,372 3500 0,114 16,971 LiNbO 3 :Cu (0,46 мас. %) 3470 0,060 13,854 3,47-1017 3487 0,111 20,558 3490 0,114 17,760 3501 0,050 17,675 Трансформации, наблюдаемые на ИК-спектре, коррелируют с изменениями в спектре комбинационного рассеяния света (КРС). Колебательные спектры обладают высокой чувствительностью к изменению взаимодействий между структурными единицами, а следовательно, и к различным перестройкам структуры кристалла (в том числе к перемене состояния его дефектности), возникающим при изменении состава. В работе [7] при исследовании спектра КРС в области частот (500-800 см-1) для кристалла LiNbO 3 :Cu (0,015 мас. %) регистрировались две интенсивные линии с частотой 580 и 630 см-1. Полуширина этих линий была больше, чем в кристалле стехиометрического состава. Это может быть связано с искажениями кислородных октаэдров NbO6 вследствие введения в структуру кристалла катионов меди Cu2+, которая имеет больший ионный радиус (0,80 А), что приводит к уширению линий спектра КРС [7]. Из спектра ИК-поглощения можно рассчитать концентрацию ОН-групп по методу Клавира [8]. Точность расчёта определяется сложностью спектра ИК-поглощения в области валентных колебаний ОН--групп. Данные таблицы показывают, что для кристалла LiNbO 3 :Cu (0,015 мас. %) наблюдается более высокая концентрация ОН-групп, в кристалле LiNbOзконг она минимальна. Уменьшение концентрации дефектов, обусловленных присутствием ОН-групп в кристаллах LiNbO 3 :Cu (0,015 и 0,46 мас. %) связано с разными механизмами вхождения легирующей примеси в структуру кристалла. Ионные радиусы катионов Nb5+(0,66 А), Li+ (0,68 А) и Cu2+ (0,80 А) почти одинаковы [9]. Катионы Cu2+ могут заменять основные позиции как Li, так и Nb. Это связано с высокой подвижностью катионов меди по сравнению с катионами ниобия [10]. Согласно данным [11], когда концентрация катионов Cu2+ не превышает (0,05 мас. %), легирующая примесь замещает не позиции Li, а основные позиции Nb. Таким образом, образуется точечный дефектный центр (Cu3-). Данный дефектный центр притягивает атом водорода, формируя комплексный дефект Cu3--ОН. Концентрация катионов меди минимальна, © Бобрева Л. А., 2024 76