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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 108-114. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 108-114. Научная статья УДК 66.017, 535.37 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.018 ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ДЕФЕКТОВ ОН--ГРУПП И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЦЕНТРОВ В КРИСТАЛЛАХ LiNbOsiGd (0,003-0,26 мас. %) Максим Владимирович Смирнов1, Любовь Александровна Бобрева2, Роман Алексеевич Титов3, Михаил Николаевич Палатников 4 1-4Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1m.smirnov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0003-2645-5524 2l.bobreva@ksc.ru, https://orcid.org/0000-0001-5367-295X 3r.titov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0002-7907-623X 4m.palatnikov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0001-9686-0563 Аннотация Проведено исследование влияния гадолиния на дефектную структуру и люминесцентные свойства кристаллов LiNbO3:Gd (0,003, 0,05 и 0,26 мас. %) с применением ИК-спектроскопии в области валентных колебаний ОН’-групп и фотолюминесцентного анализа. По ИК-спектрам найден концентрационный порог гадолиния в исследуемых кристаллах, при котором изменяется дефектная структура кристалла, и проведен анализ изменения объемной концентрации ОН’-групп. По спектрам возбуждения кристаллов LiNbO3:Gd (0,003 и 0,05 мас. %) выявлены основные особенности полос поглощения (250-260 и 308 нм) и причина их появления. Установлена зависимость интенсивности люминесценции исследуемых кристаллов от концентрации легирующей примеси и селективного возбуждения. Ключевые слова: ниобат лития, гадолиний, редкоземельный элемент, дефекты, ОН’-группы, люминесцентные свойства Финансирование: работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Мурманской области научно-исследовательских проектов молодых ученых (№ 35 от 31 января 2025 г.). Для цитирования: Исследование комплексных дефектов ОН'-групп и люминесцентных центров в кристаллах LiNbO3:Gd (0,003-0,26 мас. %) / М. В. Смирнов [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 108-114. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.018. Original article INVESTIGATION OF OH GROUPS COMPLEX DEFECTS AND LUMINESCENT CENTERS IN LiNbO 3 :Gd (0.003-0.26 wt%) CRYSTALS Maxim V. Smirnov1, Lyubov A. Bobreva2, Roman A. Titov3, Mikhail N. Palatnikov 4 1-4Tananaev Institute of Chemistry—Subdivision o f the Federal Research Centre “Kola Science Centre o f the Russian Academy of Sciences”, Apatity, Russia 1m.smirnov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0003-2645-5524 2l.bobreva@ksc.ru, https://orcid.org/0000-0001-5367-295X 3r.titov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0002-7907-623X 4m.palatnikov@ksc.ru, http://orcid.org/0000-0001-9686-0563 Abstract The effect of gadolinium on the defect structure and luminescent properties of LiNbO3:Gd crystals (0.003, 0.05, and 0.26 wt%) was studied using IR spectroscopy the field of OH’ stretching vibrations and photoluminescence analysis. Based on IR spectral data, the threshold concentration of gadolinium has been determined. At this concentration, the defective crystal structure of the studied crystals changes; changes in the volume concentration of OH groups were also analyzed. Based on excitation spectra of LiNbO3:Gd crystals (0.003 and 0.05 wt%), the main features of the absorption bands (250-260 and 308 nm) and their causes have been identified. The dependence of the crystal luminescence intensity on the dopant concentration and selective excitation has been established. Keywords: lithium niobate, gadolinium, rare earth element, defects, OH groups, luminescent properties © Смирнов М. В., Бобрева Л. А., Титов Р. А., Палатников М. Н., 2025 108