Вестник Кольского научного центра РАН № 3, 2023 г.

могут локализоваться в гранях вакантных те­ траэдрических пустот структуры кристалла. Вероятно, именно по этой причине, т.е. в виду малости содержания элемента бора в струк­ туре кристалла, ранее в литературе не прово­ дились исследования влияния элемента бора на структуру и физические характеристики мо­ нокристаллов LiNbO3. Цель данной работы - объединить в виде краткого обзора основные эксперименталь­ ные и теоретические результаты исследова­ ния комплексного воздействия неметалличе­ ских катионов бора на особенности строения и свойства нелинейно-оптического кристалла ниобата лития. М а т е р и а л и м е т о д и к а и с с л е д о в а н и й Исследованные в данной работе боросо­ держащие кристаллы ниобата лития были вы­ ращены из платиновой оснастки в воздушной атмосфере на установке «Кристалл-2» мето­ дом Чохральского. Гранулированную шихту конгруэнтного состава для выращивания кри­ сталлов LiNb03:B(0.55, 0.69 и 0.83 мол. % B2O3 в шихте) получали из смеси Li2C03:Nb20 5:B20 3 [Sidorov, Serebryakov, 1994; Палатников и др., 2000]. Карбонат лития и пентаоксид ниобия брали в соотношении конгруэнтного состава плавления (R=0.946), а количество боросодер­ жащего агента (оксида бора) рассчитывали на номинально чистый пентаоксид ниобия. Шихта для выращивания кристаллов LiNb03:B(0.547 и 1.24 мол. % B20 3в шихте) была получена мето­ дом прямого твердофазного легирования с ис­ пользованием смеси Li2C03:Nb20 5:H3B03 марки Ос.Ч. [Палатников и др., 2015]. Для выращива­ ния кристалла LiNb03:B(0.02 мол. % B20 3 в ших­ те) шихта была получена методом гомогенно­ го легирования с использованием прекурсора Nb20 5:B, полученного введением расчетного количества борной кислоты в пентаоксид нио­ бия в процессе выделения Nb20 5 из высокочи­ стого фторидного ниобийсодержащего раство­ ра (С№ 20 5] = 147.0 г/л, С ^ -] = 116.5 г/л), который получали растворением Nb20 5(Ос.Ч) в HF (Ос.Ч) [Маслобоева и др., 2020]. В качестве объектов сравнения были выбраны: номинально чистый монокристалл ниобата лития LiNb03стех, выра­ щенный из расплава, содержащего 58.6 мол. % Li20; номинально чистые монокристаллы LiNb03стех(5.5 и 6.0 мас. % K20, R~1) с составом, близким к стехиометрическому, выращенные по технологии HTTSSG из расплава конгру­ энтного состава (R=0.946) с добавлением 5.5 и 6.0 мас. % флюса К2О, соответственно; номи­ нально чистый монокристалл ниобата лития LiNb03конг, выращенный из расплава конгруэнт­ ного состава. В качестве эмпирических методов исследо­ вания особенностей структуры и оптических свойств боросодержащих кристаллов ниоба- та лития были использованы: спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС) [Sidor­ ov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022], ИК-спектроскопия поглощения [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022], фото­ люминесценция [Сидоров, Смирнов и др., 2022], рентгеноструктурный анализ [Palatnikov et al., 2023], фотоиндуцированное рассеяния света (ФИРС) и лазерная коноскопия [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022]. В рабо­ те также приведены результаты теоретических исследований, выполненных на основе полу­ ченных экспериментальных данных, а именно: модельные расчеты локализации следовых количеств катионов бора в структуре кристал­ лов LiNb03:B [Sidorov et al., 2021; Сидоров и др., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022] и расчет изобарно-изотермического потенциала обра­ зования боратов примесных металлов в боро­ содержащем расплаве конгруэнтного состава [Титов и др., 2021; Palatnikov et al., 2023]. Р е з у л ь т а ты и и х о б с у ж д е н и е Наиболее подробно на сегодняшний день исследованы боросодержащие кристаллы LiNb03:B(0.55, 0.69 и 0.83 мол. % B20 3 в шихте), полученные по технологии прямого твердо­ фазного легирования оксидом бора, и кри ­ сталл LiNb03:B(1.24 мол. % B20 3 в шихте), полученный по технологии прямого твердо­ фазного легирования борной кислотой [Sidor­ ov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022; Сидоров, Смирнов и др., 2022]. Кристаллы LiNb03:B(0.55-0.83 мол. % B20 3 в шихте) были исследованы с использованием следующих 26