Вестник Кольского научного центра РАН №2, 2021 г.

Li 2 O, при 1187 °С - 6 мол.% Li 2 O [Сидоров и др., 2003]. Данная отличительная особенность позволяет варьировать состав кристаллов, их дефектную структуру (вторичную структу­ ру) и, как следствие, выращивать кристаллы с различными характеристиками [Сидоров и др., 2003]. Однако выращивание кристалла стехиометрического состава вызывает труд­ ности, поскольку максимумы на кривых со- лидуса и ликвидуса сильно сглажены. По этой причине точное определение дистектической точки(пересечение линий солидуса и ликвиду­ са) становится невозможным, а из-за ее «раз­ мытого» положения на фазовой диаграмме происходит частичная диссоциация соедине­ ния. Таким образом, выращивание кристаллов стехиометрического и близкого к нему соста­ ва методом Чохральского можно осуществить тремя способами: из расплава, содержащего избыток щелочного компонента (58.6 мол.% Li 2 O); из расплава конгруэнтного состава с ис­ пользованием 6.0 мол.% флюса K 2 O (метод High Temperature Top Seeded Solution Growth - HTTSSG) [Lengyel et al., 2015]; из расплава кон­ груэнтного состава с добавлением до 2 мол.% флюса B 2 O 3 [Сидоров и др., 2021; Титов и др., 2021]. Преимуществом кристаллов L iNbO^^ яв­ ляется меньшая величина коэрцитивного поля (~2.5 кВ/см) по сравнению с кристал­ лами L iNbO ^^ (-23.0 кВ/см) [Сидоров и др., 2021]. Однако кристаллы LiNbOзстех, выращен­ ные с использованием 58.6 мол.% U 2 O, харак­ теризуются высокой неоднородностью соста­ ва вдоль оси роста кристалла из-за сильной разницы в концентрации щелочного компо­ нента на границе кристалл-расплав. Суще­ ственная композиционная неоднородность выращенного таким методом кристалла огра­ ничивает его использование в качестве функ­ ционального нелинейно-оптического матери­ ала электронной техники. Кроме того, данным способом невозможно вырастить крупнога­ баритные монокристаллы из-за необходимо­ сти использования только незначительного объема расплава. Важно отметить, что выра­ щивание крупногабаритных кристаллов нио- бата лития конгруэнтного состава (LiNbO3 , ~ J V конг R=0.946) хорошо отработано с годами и в от­ личие от выращивания кристаллов LiNbO3 стех не вызывает технологических трудностей. Кристаллы, по составу близкие к стехио- метрическим, обладающие высокой структур­ ной и оптической однородностью, можно вы­ растить методом HTTSSG с использованием 6.0 мол.% флюса K 2 O [Lengyel et. all, 2015]. Основ­ ной недостаток данного метода заключается в высоком содержании составляющей флюса в кристаллах оптического качества (-0.01­ 0.02 мас.%). Действительно, сравнение ионных радиусов калия, лития и ниобия (1.38, 0.76 и 0.64 А соответственно) объясняет невозмож­ ность внедрения составляющей флюса в кис­ лородно-октаэдрическую структуру кристал­ ла. Катионы калия в кристаллах, выращенных с применением метода HTTSSG, механически захватываются в процессе роста и локализу­ ется на технологических дефектах кристалла, что может накладывать ограничения на прак­ тическое применение данных кристаллов. В свою очередь, кристаллы LiNbO3:B, выра­ щенные с применением флюса B2O3, облада­ ют повышенным, по сравнению с кристаллом LiNbOзконг, упорядочением структурных единиц катионной подрешетки и отличаются более высокой оптической однородностью и более низким эффектом фоторефракции по срав­ нению с кристаллом LiNbOзстех [Сидоров и др., 2016, 2018, 2020, 2021; Титов и др., 2021]. Такое влияние флюса на характеристики кристал­ лов LiNbO3:B объясняется высокой комплек­ сообразующей способностью бора в распла­ ве конгруэнтного состава: борпроизводные связывают избыточный в расплаве ниобий, что приводит к выравниванию коэффициентов распределения лития и ниобия (KLi и KNb) [Сидо­ ров и др., 2018, 2021; Титов и др., 2021]. Данная отличительная особенность влияния флюса B 2 O 3 на расплав конгруэнтного состава явля­ ется одной из причин приближения кристал­ лов LiNbO3:B по составу к стехиометрическим [Сидоров и др., 2020, 2021; Титов и др., 2021]. Влияние, оказываемое бором на систему кристалл-расплав, подробно изложено в рабо­ тах [Сидоров и др., 2020, 2021; Титов и др., 2021]. Однако о влиянии бора в качестве активного 20