Вестник Кольского научного центра РАН №2, 2021 г.

комплексообразователя на расплав конгру­ энтного состава, способного воздействовать на вторичную структуру кристалла и его опти­ ческое качество, в литературе сказано мало. Ранее нами была выдвинута концепция, учитывающая комплексообразующий потен­ циал бора в расплаве ниобата лития конгру­ энтного состава, согласно которой снижает­ ся эффект фоторефракции («optical damage») и повышается чистота кристаллов LiNbOsiB путем «очистки» расплава через образование различных комплексов борпроизводных с ре­ гламентируемыми примесными катионами металлов. Важно отметить, что исследования вли­ яния состава расплава системы Li 2 O-Nb 2 Os- B 2 O 3 на тип и электрохимическую активность входящих в него комплексов, участвующих в высокотемпературной кристаллизации, в связи с отсутствием необходимого оборудо­ вания и экспериментальных трудностей в на­ стоящее время практически не проводятся. По этой причине становится актуальна интер­ претация свойств расплава (электрохимиче­ ская активность входящих ионных комплек­ сов, роль легирующих элементов, величина стехиометрии и др.) через анализ и сравни­ тельные исследования свойств уже выращен­ ных монокристаллов. В связи с этим из-за от­ сутствия возможности экспериментального подтверждения данной концепции нами были выполнены расчеты «в первом приближении» энергии Гиббса (изобарно-изотермического потенциала) гипотетически возможного об­ разования ряда боратов примесных метал­ лов (AI 4 B 2 O 9 , CaB2O4, CaB4O7, Ca 2 B 2 Os, СазВ20б, PbB 2 O 4 ) в расплаве системы Li 2 O-Nb 2 Os-B 2 Os. В литературе расчеты такого рода отсутству­ ют. Изобарно-изотермический потенциал, под которым понимают изменение внутрен­ ней энергии системы при осуществлении химического взаимодействия, позволяет оценить гипотетическую возможность осу­ ществления химического превращения. При p, T=const химическая реакция самопроиз­ вольно протекает в направлении продуктов реакции (G<0), при G=0 устанавливается хими­ ческое равновесие и при G>0 химическое рав­ новесие смещается в сторону реагентов. Помимо глубоких ловушек электронов (структурных дефектов NbLi и многозаряд­ ных катионов металлов Fe, Cu и др.), влияние на практически важные характеристики ни- обата лития оказывают примесные катионы металлов (Al, Ca, Pb и др.), неизбежно присут­ ствующие в следовых количествах в шихте конгруэнтного состава и переходящие в ра­ стущий кристалл. Наличие таких примесных катионов в структуре кристаллов негатив­ но сказывается на их окрашивании [Яничев, 2011], появлении эффекта фоторефракции и центров рассеяния. Авторы работы [Леонюк, 2008] реализовали связывание некоторого количества катионов Al3+ путем образования высокотемпературного малорастворимого алюмобората состава AlsBO9, что позволило снизить концентрацию Al2O3 в реакционной смеси. На основе состава регламентируемых при­ месных катионов металлов в шихте конгруэнт­ ного состава [Сидоров и др., 2021] и доступных данных термодинамических величин [Краткий справочник..., 1974; Barin et al., 1977; Chase et al., 1985; NIST, 2018; База данных., 2019] был осу­ ществлен расчет энергии Гиббса следующих гипотетически возможных химических пре­ вращений в системе Li 2 O-Nb 2 Os-B 2 Os: Li2CO3 + B 2 O 3 = 2LiBO2 + CO 2 (4) Li2CO3 + 2 B 2 O 3 = Li2B4O7 + CO 2 (5) Li2CO3 + 3 B 2 O 3 = U 2 B 6 O 10 + CO 2 (6) 2AkO3 + B 2 O 3 = AUB 2 O 9 (7) CaO + B 2 O 3 = CaB2O4 (8) CaO + 2 B 2 O 3 = CaB4O7 (9) 2CaO + B 2 O 3 = Ca2B2O5 (10) 3CaO + B 2 O 3 = CasB 2 O 6 (11) PbO + B 2 O 3 = PbB2O4 (12) 21 Р.А. Титов, Н.В. Сидоров, Н.А. Теплякова, В.М. Воскресенский, И.В. Бирюкова, М.Н. Палатников rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik