Вестник Кольского научного центра РАН № 1, 2024 г.

в работе [Palatnikov et al., 2023]. Расчет профильных характеристик рентге­ нограмм проводили методом Паули: рентгенограммы разлагались на сум­ му интегральных интенсивностей. Структурные характеристики - коор­ динаты атомов, параметры теплового движения, коэффициенты заселенно­ сти участков - уточнялись методом Ритвельда (полнопрофильный анализ). Использовались следующие програм­ мы: MRIA и FULL PROF. Результаты и их обсуждение Впервые подход к расчету энергии кулоновского взаимодействия катио­ на бора с окружающим его фрагмен­ том кристалла ниобата лития был применен в работе [Sidorov, Titov et al., 2021]. В расчетах нами были исполь­ зованы структурные данные для кри­ сталла Li NЬ03конг, в котором ион Li+ смещен к нижней кислородной пло­ скости, ион Nb5+- к верхней [Abrahams et al., 1966]. Выбор в качестве объек­ та исследования именно кристалла конгруэнтного состава был обусловлен тем фактом, что, согласно фазовой диаграмме системы Li2O-Nb2O5-B2O3[Can et al., 2010], бор не должен входить в структуру кристалла ни- обата лития, поскольку фаза LiNbO3 не имеет области растворимости бора в твердом со­ стоянии. Таким образом кристалл, выращен­ ный из боросодержащей шихты конгруэнтно­ го состава, должен был обладать величиной стехиометрии, близкой к значению для кри­ сталла конгруэнтного состава (R=0.946). Од­ нако, как показали наши дальнейшие иссле­ дования, величина стехиометрии кристаллов LiNbO3:B приближается к 1 [Сидоров, Палат- ников и др., 2022]. Для проведения модельных расчетов был рассмотрен фрагмент структуры кристалла LiNbO3, включающий 6 кислородных октаэ­ дров - 2 литиевых, 2 ниобиевых и 2 вакантных (рис. 1). Нами рассматривались 7 возможных расположений катиона В3+ в тетраэдрических гранях первого и второго октаэдрических Рис. 1. Модельный кластер [Sidorov, Titov et al., 2021] (a), полученный на основе рентгеноструктурных данных LiNbO^^ [Кузьминов, 1987], включающий два ниобиевых (Nb1, Nb2), два литиевых (Li1, Li2) и два вакантных (V1, V2) кислородных октаэдра. Длины связей <О-О> (б), формируемых октаэдрами тетраэдров, отражают размеры LiNbO^^, взятого для моделирования. слоев: шесть положений, граничащих с соот­ ветствующими октаэдрами (литиевым, ниоб- иевым и вакантным); одно положение, где бор локализован в смежной грани (кислородная тройка, разделяющая октаэдрические слои). На начальных этапах не рассматривалась воз­ можность формирования в рассматриваемом кластере точечных структурных дефектов. Были смоделированы два процесса [Sidorov, Titov et al., 2021]. В первом случае рассчитыва­ лась энергия кулоновского взаимодействия катиона В3+ с фрагментом структуры конгру­ энтного кристалла LiNbO3 (6 октаэдров), коор­ динаты которого соответствуют координатам базиса ячейки, изменяющимся при изменении температуры, но с неизменными параметра­ ми решетки а и с - 5.1489 и 13.8631 А, соответ­ ственно [Сидоров и др., 2003]. Во втором случае рассчитывалась энергия кулоновского взаи­ модействия катиона В3+ с тем же фрагментом структуры LiNbO3, но с различными параметра­ ми решетки а и с. Для этого была произведена 25 Р.А. Титов, А. В. Кадетова, М. В. Смирнов, Н. В. Сидоров, М. Н. Палатников rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik