Вестник Кольского научного центра РАН №3, 2021 г.

комплексные дефекты в исследуемых кристал­ лах. Вкристалле LiNb0a:Zn(4.34):Fe(0.02 мол %) ионы Fe встречаются в виде двух зарядовых состояний Fe2+и Fe3+. В обоих зарядовых состо­ яниях катионы Fe занимают основные позиции лития в кристаллической решетке LiNbOa, созда­ вая точечный дефект FeLi [Hongtao Li et al., 2005]. Легирующая примесь цинка располагается в кристаллической решетке LiNbOa в позициях NbLi, образуя точечный дефект ZnLi. Получен­ ные при легировании цинком и железом новые точечные дефекты положительно заряжены и не способны к взаимодействию с атомом во­ дорода. Таким образом, не формируются новые комплексные дефекты, а следовательно, и не на­ блюдается изменения положения полос погло­ щения на ИК-спектрах (рис.1). С использованием метода Клавира [Klauer et al., 1992] на основе ИК-спектров поглоще­ ния был произведен расчет концентрации ОН-групп, который представлен в таблице, из которой видно, что минимальное значение концентрации дефектов ОН- групп характерно для кристалла LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%). Данные изменения наблюдаются из-за присут­ ствия в кристалле LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%) катионов железа, которые приводят к умень­ шению концентрации ОН- групп согласно урав­ нению реакции, представленному в работе [Cochez et al., 2003]. Когда ионы цинка с концен­ трацией 4.5 мол.% входят в кристалл LiNbOa, их оценочный эффективный коэффициент рас­ пределения составляет 0.67 < 1 [Палатников и др., 2017]. Когда ионы железа входят в кри­ сталл одинарного легирования LiNbOa, их оце­ ночный эффективный коэффициент распреде­ ления составляет 0.85 < 1 [Arizmendi et al., 2005]. В случае двойного легирования ионы цинка при концентрации не выше второго порогово­ го значения, располагаются сначала в позици­ ях NbLi. Таким образом, возможность включе­ ния ионов железа в кристаллическую решетку в позиции NbLi уменьшается из-за более пред­ почтительного расположения ионов цинка в этих позициях. Легирование цинком влияет на уменьшение оценочного эффективного ко­ эффициента распределения железа в кристал­ ле LiNbOa [Bae et al., 1997]. З а клю чени е Методом ИК-спектроскопии поглощения в области валентных колебаний ОН-групп проведено сравнительное исследование кри­ сталлов LiNbOa , LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 конгр. ' ' ' мол.%), LiNbOa:Zn(4.54 мол.%). Полосы по­ глощения с частотами 3483, 3486 см-1 со­ ответствуют комплексным дефектам (VLi)-OH в кристалле LiNbOa Полоса конгр. поглощения с частотой 3484 см-1 в кри­ сталлах LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%), LiNbOa:Zn(4.54 мол.%) также свидетельствует о наличии комплексных дефектов (VLi)--OH. Общий вид спектров исследованных кристал­ лов имеет отличия, что связано с упорядоче­ нием подрешетки протонов в кристаллах. Вхождение катионов цинка в структуру кристалла приводит к образованию точечных дефектов ZnLi, которые способствуют умень­ шению электронных ловушек NbLi, препят­ ствующих перемещению фоторефрактивных носителей. Легирование цинком приводит к уменьшению оценочного эффективного ко­ эффициента распределения железа в кристал­ ле LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%). Присутствие катионов железа уменьшает концентрацию дефектов ОН- групп в кристалле двойного ле­ гирования. Таблица 1. Концентрация ОН- дефектов в исследуемых образцах Обозначение образца Концентрация дефектов COH-см-3 LiNbOa:Zn(4.54 мол.%) 6.11 • 1016 LiNbOa:Zn(4.34):Fe(0.02 мол.%) 3.507 • 1016 Чукотский АО 0,94 41 Л.А. Бобрева, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik