Вестник Кольского научного центра РАН №3, 2021 г.
оптического сопротивления кристалла [Си доров и др., 2003; Volk, Wohlecke, 2008; Lengyel et al., 2015]. В результате получают кристаллы, обладающие высоким сопротивлением опти ческому повреждению и повышенной дифрак ционной эффективностью, время жизни голо грамм в них зависит от отношения [Fe2+]/[Fe3+] и концентрации ОН- групп в кристалле [Ambite et al., 2009; Zheng Wei et al., 2003]. Рост кристаллов в воздушной атмосфе ре приводит к наличию в его структуре шести возможных позиций атома водорода, связан ного с атомом кислорода водородной связью [Cabrera et al., 1996; Kovacs et al., 2014; Lengyel et al., 2015]. Ионы водорода, локализованные в кислородной плоскости структуры кристал ла LiNbOs, образуют ряд заряженных комплекс ных дефектов: VLi-OH-, Ме-ОН-Ме, Ме-ОН-, свя занных с точечными дефектами катионной подрешетки: NbLi, VLi, VNb, MеLi, MеNb (Ме - легирующий металл) [Cabrera et al., 1996; Kong et al., 1999 ; Arizmendi et al., 2013; Kovacs et al., 2014]. Поскольку положение атома водорода \3484/ 3 4 7 0 W 3483 3486 и, СМ" 3420 3460 3500 3540 Спектры ИК-поглощения кристаллов LiNbOs в области валентных колебаний ОН- групп: 1 - LiNbOs , конгр. 2 - LiNb0s:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%), 3 -LiNb0s:Zn(4.54 мол.%). в ОН- группе зависит от особенностей измене ния кристаллического поля, то представлен ные комплексные дефекты должны уверенно проявляться в ИК-спектре поглощения в обла сти частот валентных колебаний ОН-групп. В данной работе в области частот ва лентных колебаний ОН- групп исследован спектр ИК-поглощения монокристаллов LiNb0s:Zn(4.34):Fe(0.02) и LiNbOs:Zn(4.54) мол.%, проанализировано вхождение легирующих примесей Zn и Fe в структуру кристалла LiNbOs, их влияние на концентрацию ОН- групп и ха рактер комплексных дефектов. Э ксперим ент Кристаллы выращивались в воздушной атмосфере методом Чохральского на уста новке «Кристалл-2» из шихты ниобата лития [Palatnikov et al., 2016]. Легирующую примесь (ZnO, Fe 2 Os) методом прямого легирования вводили шихту перед наплавлением тигля. Об разцы для исследования вырезались в форме прямоугольных параллелепипедов (размеры -8x7x6 мм3), ребра которых совпадали по на правлению с кристаллофизическими осями X, Y, Z (Z - полярная ось кристалла). Грани парал лелепипедов тщательно полировались. Реги страция ИК-спектров производилась с помо щью спектрометра IFS 66 v/s фирмы Bruker. Р езультаты и о б с уж д е н и е На рис.унке представлены спектры ИК-по- глощения в области частот валентных ко лебаний ОН-групп кристаллов LiNbOs , конгр LiNbOs:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%), LiNbOs:Zn (4.54 мол.%). Все наблюдаемые нами полосы погло щения имеют одинаковую поляризацию, пер пендикулярную сегнетоэлектрической оси Z. В спектре кристалла LiNbOs проявляется конгр расщепление полосы поглощения на несколько компонентов с частотами 3470, 3483 и3486 см-1 [Палатников и др., 2015; Сидоров и др., 2014]. В конгруэнтном кристалле LiNbOs количество ио нов Li+меньше, чем Nb5+(Li/Nb = 0.946). 39 Л.А. Бобрева, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz