Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Расчет концентрации точечных дефектов катионной подрешетки и гидроксильных групп в кристаллах ниобата лития разного состава

Н.А. Теплякова, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФГБУН Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.200

Краткое сообщение

Аннотация: Исследованы ИК-спектры поглощения в области валентных колебаний OH-групп кристаллов ниобата лития стехиометрического и конгруэнтного составов. Рассчитана концентрация OH-групп, отношение Li / Nb, а также концентрация точечных дефектов NbLi и VLi. Результаты расчетов совпадают с литературными данными и подтверждаются фазовой диаграммой ниобата лития. Показано, что увеличение количества свободных протонов (вносящих вклад в проводимость) может обуславливать более высокие электропроводность, скорость термической фиксации голограмм и снижение эффекта фоторефракции.

Ключевые слова: монокристалл, ниобат лития, дефекты, ИК-спектры поглощения, валентные колебания OH-групп

  • Теплякова Наталья Александровна – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник сектора колебательной спектроскопии лаборатории материалов электронной техники Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФГБУН Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»
  • Сидоров Николай Васильевич – д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник с исполнением обязанностей заведующего сектором колебательной спектроскопии лаборатории материалов электронной техники Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФГБУН Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»
  • Палатников Михаил Николаевич – д.т.н., главный научный сотрудник с сохранением обязанностей заведующего лабораторией материалов электронной техники Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФГБУН Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»

Ссылка на статью:

Теплякова, Н.А. Расчет концентрации точечных дефектов катионной подрешетки и гидроксильных групп в кристаллах ниобата лития разного состава / Н.А. Теплякова, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 200-205. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.200.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Сидоров, Н.В. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н.В. Сидоров, Т.Р. Волк, Б.Н. Маврин, В.Т. Калинников. – М.: Наука, 2003. – 255 с.
2. Volk, T. Lithium niobate. Defects, photorefraction and ferroelectric switching / T. Volk, M. Wohlecke. – Berlin: Springer, 2008. – 250 p. DOI: 10.1007/978-3-540-70766-0.
3. Cabrera, J.M. Hydrogen in lithium niobate / J.M. Cabrera, J. Olivares, M. Carrascosa, et al. // Advances in Physics. – 1996. – V. 45. – I. 5. – P. 349-392. DOI: 10.1080/00018739600101517.
4. Палатников, М.Н. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития / М.Н. Палатников, Н.В.Сидоров, О.В.Макарова, И.В. Бирюкова. – Апатиты: КНЦ РАН, 2017. –241 с.
5. Lеngyel, K. Growth, defect structure, and THz application of stoichiometric lithium niobate / K. Lengyel, Á. Péter, L. Kovács,et al. // Applied Physics Reviews. – 2015. – V. 2. – I. 4.–Р. 040601-1-040601-28. DOI: /10.1063/1.4929917.
6. Iyi, N. Comparative study of defect structures in lithium niobate with different compositions / N. Iyi, K. Kitamura, F. Izumi, et al. // Journal of Solid State Chemistry. − 1992. − V. 101. − I. 2.− P. 340-352. DOI: 10.1016/0022-4596(92)90189-3.
7. Dravecz, G. Determination of the crystal composition from the OH – vibrational spectrum in lithium niobate / G. Dravecz, L.Kovács // Applied Physics B: Lasers and Optics.– 2007. – V. 88. – I. 2.– Р. 305-307. DOI: 10.1007/s00340-007-2704-9.
8. Саллум, М.И. Исследование состава кристаллов ниобата лития методами оптической спектроскопии / М.И. Саллум, О.С. Грунский, А.А. Маньшина и др. // Известия РАН. Серия химическая.– 2009.– Т. 73.– № 11.– С. 2162-2166.
9. Klauer, S. Influence of the H – D isotopic substitution on the protonic conductivity in LiNbO3 crystal / S. Klauer, M. Wöhlecke, S. Kapphan // Physical Review B. – 1992. – V. 45. – I. 6. – P. 2786-2799. DOI: 10.1103/physrevb.45.2786.