Вестник Кольского научного центра РАН № 3, 2023 г.
Линии с частотами 576 и 630 см -1 испыты вают существенное уширение при легирова нии расплава конгруэнтного состава катиона ми В3+ и рост их ширин продолжается вплоть до 0.83 мол. % оксида бора в шихте. При этом линия с частотой 630 см -1 отличается наиболь шим увеличением ширины в спектре КРС кри сталлов L i N b O ^ ^ ^ ^ ^ мол. % В2О3в шихте), что свидетельствует о максимальном для дан ного диапазона концентраций B2O3 искажении кислородных октаэдров. Всвою очередь, шири на линии с частотой 880 см -1, в отличие от шири ны линий с частотами 576 и 630 см -1, наоборот, уменьшается. Полученные данные свидетель ствуют об искажении кислородных октаэдров О6 в структуре кристаллов L iN b O ^ ^ ^ , 0.69 и 0.83 мол. % В2О3 в шихте). Однако в спектре кристалла L iN b O ^ Q ^ мол. % В2О3 в шихте) наблюдается значительное уменьшение шири ны линий с частотами 576 и 630 см -1, что свиде тельствует об уменьшении «возмущения» кис лородных октаэдров и приближении их формы к форме «правильного», не искаженного октаэ дра. При этом для кристалла L iN b O ^ Q ^ мол. % В2О3в шихте), по сравнению с кристаллами L i N b O ^ ^ ^ ^ ^ мол. % В2О3 в шихте), харак терно незначительное увеличение ширины линии с частотой 880 см -1, что косвенно свиде тельствует о снижении степени упорядочения структурных единиц катионной подрешетки с изменением технологии введения, концен трации и типа легирующей примеси. Высокой чувствительностью к изменению кристаллического поля и стехиометрии кри сталла обладают атомы водорода, соединен ные в структуре кристалла LiNbO3 с атомами кислорода водородной связью, что позво ляет по ИК-спектрам поглощения в области валентных колебаний ОН--групп исследо вать структурное совершенство кристаллов. ИК-спектры поглощения в области валентных колебаний ОН--групп номинально чистых кри сталлов L iNbO ^^, L iN bO ^ ^ и боросодержа щих кристаллов LiNbO3:B(0.55-0.83 мол. % В2О3 в шихте) представлены на рис. 2 [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022]. Гидрок сильные группы связываются с точечными дефектами (NbLi и VLi), ответственными за эф- Рисунок 2. Спектры ИК-поглощения номинально чистых кристаллов UNbO^^O ), L iN b O ^ ^ ) и кристаллов LiNbO3:B(0.55(3), 0.69(4) и 0.83(5) мол. % В2О3в шихте) [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022] фект фоторефракции, образуя комплексные дефекты ( N ^ -ОН и Vu-ОН). По этой причине, исследуя на ИК-спектрах поглощения концен трационные зависимости параметров полос, соответствующих валентным колебаниям ОН- -групп, можно получить важную информацию как о характере точечных, так и о характере комплексных дефектов, обусловленных нали чием водородных связей. В спектре ИК-поглощения стехиометри- ческого кристалла LiNbO3 высокой степени структурного совершенства в области ва лентных колебаний ОН--групп наблюдается только одна узкая полоса поглощения (S = 28
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz