Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №3.

При кэфф стремящемся к 1 в процессе роста, однородность легированных кристаллов повышается. Добиться этого можно, снижая влияние конвективных потоков, вызывающих колебания скорости кристаллизации, и обеспечивая стабильно плоский фронт на границе раздела фаз, что удалось при выращивании кристаллов серии IV за счет: • подготовки расплава с перегревом около 180°C, обеспечивающей его большую гомогенизацию; • обеспечения осевой симметричности теплового поля; • обеспечения совпадение оси симметрии распределения температуры в тигле и оси вращения кристалла; • постоянства тепловых условий в течение всего процесса выращивания кристалла; • задание большей скорости вытягивания в начале процесса роста, что позволяет сократить длину переходной области кристалла, и дальнейшее снижение скорости вытягивания с целью компенсации увеличения концентрации примеси в расплаве. Исследование доменной структуры кристаллов LiNbO3:Gd, выращенных в различных условиях, позволило сформулировать принципы и предложить ориентировочные технологические условия выращивания: а) легированных монокристаллов ниобата лития, выращенных вдоль кристаллографического направления Z в существенно нестационарных тепловых условиях, с искусственно введенными дефектами в виде регулярного неоднородного распределения примеси и, соответственно, с регулярной доменной структурой (в том числе и со стабильным периодом доменной структуры вдоль оси роста кристалла), шаг которой определяется соотношением скоростей вытягивания и вращения кристалла; б) легированных монокристаллов ниобата лития, выращенных вдоль кристаллографического направления Z в стационарных тепловых условиях, приводящих к достаточно однородному распределению примеси вдоль направления выращивания кристалла. Работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований № 05-03-32302-а, 05-02-16224-а, 06-03-32120-а, 07-03-12022-офи. ЛИТЕРАТУРА 1. Антипов В.В., Блистанов А.А., Сорокин Н.Г., Чижиков С.И. Формирование регулярной доменной структуры в сегнетоэлектриках LiNbO 3 и LiTaO 3 вблизи фазового перехода // Кристаллография. 1985. Т. 30. Вып. 4. С. 734­ 738. 2. Ito H., Takyu C., Inaba H. Fabrication of periodic domain grating in LiNbO 3 by electron beam writing for application of nonlinear optical processes // Electron. Letts. 1991. Vol. 27. № 14. P. 1221. 3. Magel G.A., Fejer M.M., Byer R.L. Quasi-phase matched second-harmonic generation of blue light in periodically poled LiNbO 3 // Appl. Phys. Lett. 1990. Vol. 56. №2. P. 108. 4. Шур В.Я., Румянцев Е.Л., Бачко Р.Г., Миллер Г.Д., Фейер М.М., Байер Р.Л. Кинетика доменов при создании периодической доменной структуры в ниобате лития // ФТТ. 1999. Т. 41. Вып. 10. С. 1831­ 1837. 5. Наумова И.И. Выращивание легированных Y, Dy, Nd и Mg монокристаллов ниобата лития с регулярной доменной структурой // Кристаллография. 1994. Т. 39. № 6. С. 1119-1122. 6. Наумова И.И, Глико О.А. Монокристаллы LiNbO 3 с периодической модуляцией доменной структуры // Кристаллография. 1996. Т. 41. №4. C. 749-750. 7. Naumova I.I., Evlanova N.F., Gilko O.A., Lavrishchev N.V. Study of periodically poled Czochralski-grown Nd: Mg: LiNbO 3 by chemical etching and X-ray microanalysis // J. Crust. Growth. 1997. Vol. 181. P. 160-164. 8. Bermudez V., Serrano M.D., Dieguez E. Bulk periodic poled lithium niobate crystals doped with Er and Yb // J. Cryst.Growth. 1999. Vol. 200. № 1-2. P. 185-190. 9. Bermudez V., Caccavale F., Sada C., Segato F., Dieguez E. Etching effect on periodic domain structures of lithium niobate crystals // J. Cryst. Growth, 1998. Vol. 191. № 3. 10. Евланова Н.Ф., Наумова И.И, Чаплина Т.О., Лаврищев С.В., Блохин С.А. Периодическая доменная структура в кристаллах LiNbO 3 :Y, выращиваемого методом Чохральского // ФТТ. 2000. Т. 42. Вып. 9. С. 1678. 11. Callejo D., Bermudez V., Dieguez E. Influence of Hf ions in the formation of periodically poled lithium niobate structures // J. Phys. Condens. Matter Vol. 13. 2001. P. 1337-1342. 12. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава. Конвекция и неоднородности: пер. с англ. / под ред. В.И. Полежаева. М.: Мир, 1991, 149 с. Сведения об авторах Палатников Михаил Николаевич - к.х.н., зав. сектором, e-mail: palat_mn@chemy.kolasc.net.ru Щербина Ольга Борисовна - научный сотрудник, e-mail: shcerbina@chemy.kolasc.net.ru Бирюкова Ирина Викторовна - к.т.н., ст. научный сотрудник, e-mail: palat_mn@chemy.kolasc.net.ru Сидоров Николай Васильевич - д.ф.-м.н., зав. сектором, e-mail: sidorov@chemy.kolasc.net.ru Калинников Владимир Трофимович - д.х.н., академик, директор института, e-mail: office@chemy.kolasc.net.ru Рис. 6 . Доменная структура кристалла LiNbO3:Gd ([Gd]=0.52 мас. %) серии IV вдоль оси роста 46