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


Моделирование структуры кристаллов LiNbO3, выращенных с применением флюса B2O3

Р.А. Титов, В.М. Воскресенский, Н.В. Сидоров, Н.А. Теплякова, М.H. 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/2020.12.206

Краткое сообщение

Аннотация: Показано, что элемент B3+ в следовых количествах (≈10-4 масс. %) может встраиваться в составе группы [BO3]3- в грани кислородных тетраэдров кристаллической структуры LiNbO3. При этом бор заметно искажает анионный каркас кристалла, изменяя длины <O - O> связей, улучшает упорядочение структурных единиц катионной подрешетки, изменяет поляризуемость кислородно-октаэдрических кластеров MeO6 (Me - Li, Nb), определяющую сегнетоэлектрические и нелинейно-оптические свойства кристалла.

Ключевые слова: монокристалл, ниобат лития, оксид бора, ИК-спектроскопия поглощения, комбинационное рассеяние света, компьютерное моделирование

  • Титов Роман Алексеевич – аспирант 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»
  • Воскресенский Вячеслав Михайлович – старший инженер 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»
  • 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»
  • 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:

Титов, Р.А. Моделирование структуры кристаллов LiNbO3, выращенных с применением флюса B2O3 / Р.А. Титов, В.М. Воскресенский, Н.В. Сидоров, Н.А. Теплякова, М.H. Палатников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 206-212. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.206.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Sidorov, N.V. Structural features, physicochemical, and optical characteristics of lithium niobate crystals grown from boron-doped melts / N.V. Sidorov, N.A. Teplyakova, R.A. Titov, M.N. Palatnikov // Technical Physics. – 2018. – V. 63. – I. 12. – P. 1762-1770. DOI: 10.1134/S1063784218120198.
2. Sidorov, N.V. Photovoltaic fields and the secondary structure of nominally pure lithium niobate crystals grown from a boron-doped furnace charge / N.V. Sidorov, N.A. Teplyakova, R.A. Titov, M.N. Palatnikov // Technical Physics. – 2020. – V. 90. – I. 4. – P. 652-659. DOI: 10.1134/S1063784220040192.
3. Shannon, R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides / R.D. Shannon // Acta Crystallographica. – 1976. – V. 32. – I. 5. – P. 751-767. DOI: 10.1107/S0567739476001551.
4. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейно-оптический кристалл ниобата лития / Ю.С. Кузьминов. – М.: Наука, 1987. – 264 с.
5. Abrahams, S.C. Ferroelectric lithium niobate. 5. Polycrystal X-ray diffraction study between 24° and 1200°С / S.C. Abrahams, H.J. Levinstein, J.M. Reddy // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 1966. – V. 27. – I. 6-7. – P. 1019-1026. DOI: 10.1016/0022-3697(66)90074-6.
6. Lehnert, H. A neutron powder investigation of the high-temperature structure and phase transition in stoichiometric LiNbO3 / H. Lehnert, H. Boysen, F. Frey, et. al. // Zeitschrift für Kristallographie. – 1997. – V. 212. – I. 10. – P. 712-719. DOI: 10.1524/zkri.1997.212.10.712.
7. Can, H. Subsolidus phase relations and the crystallization region of LiNbO3 in the system Li2O–B2O3–Nb2O5 / H. Can, W. Shichao, Y. Ning // Journal of Alloys and Compounds. – 2010. – V. 502. – I. 1. – P. 211-214. DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.04.146.
8. Abdi, F. Influence of Zn doping on electrooptical properties and structure parameters of lithium niobate crystals / F. Abdi, M. Aillerie, M. Fontana, et. al. // Applied Physics B. – 1999. – V. 68. – I. 5. – P. 795-799. DOI: 10.1007/s003400050706.