Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 112-117. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 112-117. Научная статья УДК 541.35 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.021 ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ (LiNbOsiPr) С РАЗВИТОЙ ДЕФЕКТНОЙ СТРУКТУРОЙ Софья Владимировна Петрова1, Ольга Владимировна Токко2, Максим Владимирович Смирнов3, Александра Владимировна Кадетова 4, Михаил Николаевич Палатников 5 12 4Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия 3-5Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1soniapetrova27@yandex.ru 2solvak@yandex.ru 3m.smirnov@ksc.ru 4ttyc9@mail.ru 5m.palatnikov@ksc.ru Аннотация Вработе представлены результаты исследования люминесцентныхсвойств кристаллов ниобаталития, активированных ионами празеодима (UNbO 3 :Pr3+) в диапазоне концентраций от 0,008 до 0,4 мол. %. Изучены спектры возбуждения и эмиссии придлинах волн 464 и 350 нм, соответствующих внутриконфигурационным переходам и межвалентному переносу заряда (IVCT). Установлено, что интенсивность люминесценции в области 617 нм ( 1 D 2 3H 4 переход) достигает максимума при концентрации Pr3+ » 0,16 мол. %, после чего наблюдается эффект концентрационного тушения. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических значений полосы IVCt, выявлена частичная корреляция с концентрацией дефектов Nbu в решетке. Обнаружено, что дефекты Nbu играют ключевую роль в регулировании безызлучательных процессов и повышении квантового выхода люминесценции. Ключевые слова: кристаллы ниобата лития, фотолюминесценция, центры люминесценции, дефекты Для цитирования: Петрова С. В., Токко О. В., Смирнов М. В., Кадетова А. В., Палатников М. Н. Люминесцентные свойства кристаллов ниобата лития (LiNbO 3 :Pr) с развитой дефектной структурой // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 112-117. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.021. Original article LUMINESCENT PROPERTIES OF LITHIUM NIOBATE (LiNbO3:Pr) CRYSTALS WITH A DEVELOPED DEFECT STRUCTURE Sofia V. Petrova1, Olga V. Tokko2, Maksim V. Smirnov3, Aleksandra V. Kadetova4, Mikhail N. Palatnikov 5 1, 2 4Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia 3-5I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences, Apatity, Russia 1soniapetrova27@yandex.ru 2solvak@yandex.ru 3m.smirnov@ksc.ru 4ttyc9@mail.ru 5m.palatnikov@ksc.ru Abstract This research presents the results ofa comprehensive investigation into the luminescent properties of lithiumniobate crystals doped with praseodymium ions (LiNbO 3 :Pr3+) across a concentration range from0.008 to 0.4 mol. %. Excitation and emission spectra were measured at wavelengths of464 nm and 350 nm, corresponding to intraconfigurational 4f-4f electronic transitions and intervalence charge transfer (IVCT) processes. The luminescence intensity observed at 617 nm (ID 2 ^ ЗН 4 transition) exhibited a maximum at a Pr3+concentration of approximately 0.16 mol.%, followed by a decline attributed to concentration quenching effects. Comparative analysis of the theoretical and experimental IVCT band positions revealed a partial correlation with the concentration of Nbu defects within the crystal lattice. The results indicate that Nbu defects exert a significant influence on the regulation of non-radiative relaxation pathways and contribute substantially to the enhancement of the quantum efficiency of praseodymium luminescence. Keywords lithium niobate crystals, photoluminescence, luminescence centers, defects For citation: Petrova S. V., Tokko O. V., Smirnov M. V., Kadetova A. V., Palatnikov M. N. Luminescent properties of lithium niobate (LiNbO 3 :Pr) crystals with a developed defect structure // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 112-117. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.021. 112 © Петрова С. В., Токко О. В., Смирнов М. В., Кадетова А. В., Палатников М. Н., 2025