Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

В таблице 2 приведены уточненные значения периодов элементарной ячейки для исследуемого в работе кристалла в сравнении с данными для номинально чистых кристаллов LiNbO3 и кристаллов LiNbO 3 :Mg, LiNbO 3 :Mg:B, полученных по аналогичной технологии и с близкими концентрациями Mg. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 102-107. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 102-107. Таблица 2 Уточненные значения периодов и объема элементарной ячейки легированных кристаллов LiNbO 3 :Er:Mg, LiNbO 3 :Mg, LiNbO 3 :Mg:B, а также номинально чистых кристаллов LiNbO3 Периоды и объем элементарной ячейки LiNbO3 Легированные кристаллы LiNbO3 (концентрация примесей) мол. % 1 2 3 4 5 Близкий к стех. [6] Конгр. [7] (Er:Mg) (o,54:3,59) (Mg) (4,74) [8] (Mg:B) (3,7) [9] a, А 5,1428 5,1496 5,1533 5,1488 5,1468 c, А 13,8443 13,867o 13,8577 13,8644 13,8569 V, А3 317,o9 318,45 318,7o 318,29 317,88 Объем элементарной ячейки кристалла LiNbO 3 :Er:Mg больше, чем у кристаллов номинально чистого состава и у кристаллов LiNbO 3 :Mg, LiNbO 3 :Mg:B. При этом для исследуемого кристалла значение периода а выше по сравнению с остальными кристаллами, а значение периода с выше по сравнению с кристаллами 1, 5 и ниже по сравнению с 2, 4 (см. табл. 2). Наименьший объем имеет кристалл состава, близкого к стехиометрическому, он содержит минимальное количество собственных дефектов. В таблице 3 приведены уточненные значения коэффициентов заполнения позиций (Li, Nb, собственных и примесных дефектов) и количество вакансий по литию (V li ) и ниобию (VNb). Во всех образцах, за исключением номинально чистого кристалла конгруэнтного состава, концентрация ниобиевых вакансий выше, чем концентрация литиевых вакансий, это указывает на то, что в основном компенсация заряда при образовании собственных и примесных дефектов происходит за счет образования ниобиевых вакансий. Таблица 3 Количество дефектов и вакансий (V) в LiNbO 3 :Er:Mg, LiNbO 3 :Mg, LiNbO 3 :Mg:B, а также в номинально чистых кристаллах LiNbO 3 Дефекты Заселенность позиций (G) LiNЪOзстех [6] LiNЪOзконг [7] LiNbO 3 :Er:Mg LiNbO3:Mg [8] LiNbO:Mg:B [9] VLi o,oo7 o,o33 o,o34 o,o14 o,o 11 VNb o,o14 o,ooo o,o9o o,o9 o,o44 NbLi o,oo4 o,o13 o,o23 o,o 11 o,o14 ^Ъокт — — o,o 2 2 o,o27 o,o17 ErLi — — o,oo5 — — MgLi — — o,o27 o,o25 o,o17 М^кт — — o,o17 o,o2 o,o25 Полученная наиболее вероятностная модель описания дефектной структуры LiNbO 3 :Er:Mg аналогична таковой для кристаллов LiNbO 3 :Mg и LiNbO 3 :Mg:B (см. табл. 3). Часть атомов Mg занимает позиции лития и часть позиции пустого октаэдра. В кристалле с добавлением небольшого количества бора (~10-3 мол. %) концентрация магния в пустом октаэдре выше, чем в позиции лития. В остальных образцах — обратная ситуация: эрбий занимает только позицию лития. Суммарная концентрация дефектов NbLi, N b ^ и вакансий Vli, VNb в образце LiNbO 3 :Er:Mg выше, чем в образцах LiNbO 3 :Mg и LiNbO 3 :Mg:B Выводы Методами РСА исследована дефектная структура кристалла ниобата лития при совместном легировании магнием и эрбием. Установлена модель описания дефектной структуры LiNbO 3 :Er:Mg (0,54:3,59 мол. %) — (Lio, 9 iiNbo,o23Ero,oo5Mgo,o27Vo,o34)[Nbo,o22Mgo,oi7](Nbo,9iVo,o9). © Кадетова А. В., Токко О. В., Палатников М. Н., Бирюкова И. В., 2025 1Q5