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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 51-55. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 51-55. Научная статья УДК 535.375.54 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.008 КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ГРАДИЕНТНОГО КРИСТАЛЛА LiNbO3iEr3+ Николай Васильевич Сидоров1, Александр Юрьевич Пятышев2, Александр Владимирович Скрабатун3, Елена Валерьевна Строганова4, Валерий Викторович Галуцкий 5 1Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 2,3Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Москва, Россия 4, 5Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия Аннотация Приведены результаты исследования колебательных спектров градиентного кристалла LiNbO3:Er3+ (конгруэнтный по основным компонентам, градиент Er3+0,55 ат %/см), выращенного методом Чохральского. Полученные данные сравнивались со спектрами L i ^ O a ^ (R = [Li] / [Nb] = 0,946) и LiNbO3:Er3+(3,1 вес %), также выращенных методом Чохральского. Обнаружено, что в градиентном кристалле LiNbO3:Er3+ (конгруэнтный по основным компонентам, градиент Er3+ 0,55 ат %/см) интенсивность линий комбинационного рассеяния второго порядка существенно больше интенсивности фундаментальных колебаний, что обусловлено высокой микронеоднородностью градиентного кристалла. Установлено отсутствие спектра КР в геометрии рассеяния z ( xx,yy,xy ) z , объяснения которому на данный момент не найдено. По спектрам ИК-поглощения в области валентных колебаний ОН--групп установлено, что кислородно-октаэдрические кластеры МеО6 (Ме — Li+, Nb5+, вакантный октаэдр V, примесный ион) структуры градиентного кристалла LiNbO3:Er3+ имеют форму, близкую к правильной. При этом величина R и 1 и в структуре практически отсутствуют точечные дефекты Nb Li. Объемная концентрация ОН'-групп в градиентном кристалле LiNbO3:Er3+ почти на порядок меньше, чем в образцах для сравнения. Ключевые слова: ниобат лития, градиент состава, легирование, эрбий, комбинационное рассеяние, инфракрасное поглощение Благодарности: статья выполнена при поддержке тем MEZ-2025-0055, НИОКТР 121072300166-7, а также РНФ (грант 19-79-30086-П). Н. В. Сидоров благодарит Минобрнауки (тема FMEZ-2025-0055). А. Ю. Пятышев благодарит РНФ (грант 19-79-30086-П). В. В. Галуцкий и Е. В. Строганова благодарят Минобрнауки (тема FZEN-2023-0006). Финансирование: тема MEZ-2025-0055, НИОКТР 121072300166-7, РНФ (грант 19-79-30086-П). Для цитирования: Колебательная спектроскопия градиентного кристалла LiNbO3:Er3+ / Н. В. Сидоров и [др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, №2. С. 51-55. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.008. Original article VIBRATIONAL SPECTROSCOPY OF GRADIENT LiNbO 3 iEr3+ CRYSTAL Nikolay V. Sidorov1, Alexander Yu. Pyatyshev2, Alexander V. Skrabatun3, Elena V. Stroganova4, Valeriy V. Galutskiy 5 1Tananaev Institute of Chemistry—Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre o f the Russian Academy of Sciences” Science Centre of Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia 2,3P. N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy o f Sciences, Moscow, Russia 4, 5Kuban State University, Krasnodar, Russia Abstract The results of studying the vibrational spectra of the gradient LiNbO3:Er3+(congruent in the main components, the Er3+ gradient is 0.55 at%/cm) crystal grown by the Czochralski method are presented. The obtained data were compared with the spectra of LiNbO3cong (R = [Li]/[Nb] = 0.946) and the LiNbO3:Er3+(3.1 wt.%) crystals which were also grown by the Czochralski method. It was found that in a graded LiNbO3:Er3+crystal (congruent in terms of its main components, with an Er3+gradient of 0.55 at.%/cm), the intensity of second-order Raman scattering bonds significantly exceeds the intensity of fundamental vibrations. This is due to the high microscopic © Сидоров Н. В., Пятышев А. Ю., Скрабатун А. В., Строганова Е. В., Галуцкий В. В., 2025 51