Вестник Кольского научного центра РАН № 3, 2023 г.

четах позиции катионов Li+ и Nb5+ в октаэдрах соответствовали структуре сегнетоэлектри- ческой фазы LiNbO3: литий смещен к нижней кислородной плоскости, ниобий - к верхней [Сидоров и др., 2003]. За основу расчетов были взяты структурные данные кристалла L iN bO ^ ^ [Кузьминов, 1987]. Выбор периодов элементарной ячейки кристалла именно кон ­ груэнтного состава обусловлен тем фактом, что, согласно данным работы [Can et al., 2010], фаза LiNbO3не имеет области растворимости бора в твердом состоянии. Согласно проведенным модельным расче­ там, наиболее вероятная локализация катио­ на бора в структуре кристалла ниобата лития соответствует его локализации в гранях ва­ кантных тетраэдрических пустот, общих с ва­ кантными, литиевыми кислородными октаэ­ драми, либо в кислородной плоскости, общей для смежных тетраэдров [Sidorov et al., 2021; Сидоров и др., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022]. В свою очередь, максимальное значение энергии кулоновского взаимодействия соот­ ветствует положению катиона бора в грани вакантной тетраэдрической пустоты, общей с ниобиевым октаэдром [Sidorov et al., 2021; Си­ доров и др., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022]. Катион бора, встраиваясь в структуру кристалла, привносит в систему избыточный положительный заряд, который может быть скомпенсирован снижением концентрации то ­ чечных структурных дефектов NbLi. Этот факт объясняет экспериментально обнаруженное нами по ИК-спектрам поглощения снижение концентрации дефектов NbLi и VLi в кристаллах LiNbO3:B, полученных по технологии прямого твердофазного легирования шихты конгруэнт­ ного состава оксидом бора [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022]. Оптическая однородность и стойкость кри ­ сталлов LiNb03:B(0.55-1.24 мол. % B2O3 в шихте) к повреждению лазерным излучением были исследованы методами лазерной коноскопии и ФИРС в работах [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022] (рис. 5). Степень воздей­ ствия лазерного излучения на кристалл ниоба­ та лития определяется соотношением между количеством глубоких электронных ловушек 1 мВт 90 мВт Рисунок 5. Картины ФИРС и коноскопические картины номинально чистых кристаллов LiNb03cTex(1) LiNЬО з КО нг (2) и и ^ з ^ 0.55^ 0.69(4), 0.83(5) и 1.24(6) мол. % В2О3в шихте). Направление полярной оси Z в экспериментах по ФИРС указано вверху. На коноскопических картинах ось Z направлена перпендикулярно плоскости рисунка и смотрит на нас. Мощность лазерного излучения при регистрации картин ФИРС - 160 мВт [Sidorov et al., 2021; Сидоров, Палатников и др., 2022] в запрещенной зоне и «уровней прилипания» вблизи дна зоны проводимости [Блистанов и др., 1998]. Концентрация первых уменьшает­ ся при повышении стехиометрии кристалла, что способствует повышению степени упоря­ дочения структурных единиц катионной подре- шетки (Li, Nb, вакантный октаэдр, L i. и т.д. [Abra­ hams et al., 1966; Кузьминов, 1987; Volk, Wohlecke, 2008]). Наличие вторых («уровней прилипания» [Блистанов и др., 1998]) в структуре кристалла повышает эффективность излучательной ре­ 31 Р. А. Титов, М. В. Смирнов, А. В. Кадетова, О. В. Токко, Н. А. Теплякова, Н. В. Сидоров, М. Н. Палатников rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik