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

Особенности дефектной структуры кристаллов LiNbO3:B

Н.В. Сидоров, А.В. Кадетова, Р.А. Титов, Н.А. Теплякова, 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/2022.14.235

Оригинальная статья

Аннотация: Методом рентгеноструктурного анализа исследованы особенности дефектной структуры номинально чистых кристаллов LiNbO3:B, выращенных методом Чохральского по технологии прямого твёрдофазного легирования шихты конгруэнтного состава ортоборной кислотой (H3BO3). В работе обнаружено, что в кристаллах LiNbO3:B длины связей Ме-О (Ме-Li, Nb) в кислородно-октаэдрических
кластерах МеО6, ответственных за сегнетоэлектрические и нелинейно оптические свойства кристалла, существенно отличаются от таковых для номинально чистого конгруэнтного кристалла ниобата лития LiNbO3конг. Отличия в длинах связей обусловлены изменением свойств расплава, содержащего бор, технологическими параметрами роста кристаллов LiNbO3:B и локализацией следовых количеств бора в тетраэдрических пустотах структуры кристалла ниобата лития. Результаты
исследования кристаллов LiNbO3:B сравниваются с таковыми для номинально чистых кристаллов LiNbO3конг и LiNbO3стех (5,5 мас.% К2О).

Ключевые слова: ниобат лития, кристалл, дефекты, прямое твердофазное легирование, рентгеноструктурный анализ

  • 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»
  • Кадетова Александра Владимировна – 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»
  • Титов Роман Алексеевич – младший 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»
  • 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:

Сидоров, Н.В. Особенности дефектной структуры кристаллов LiNbO3:B / Н.В. Сидоров, А.В. Кадетова, Р.А. Титов, Н.А. Теплякова, М.Н. Палатников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 235-242. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.235.

Полный текст: загрузить PDF файл

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. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития / Ю.С. Кузьминов. – М.: Наука, 1987. – 264 с.
3. Photorefractive materials and their applications 1; ed by. Р. Gunter, J.-P. Huignard. – New York: Springer, 2006. – XIV, 426 р. DOI: 10.1007/b106782.
4. Lehnert, H. A neutron powder investigation of the high-temperature structure and phase transition in stoichiometric LiNbO3 / H. Lehnert, H. Boysen, F. Frey, A.W. Hewat, P. Radaelli // Crystalline Materials. – 1997. – V. 212. – I 10. – P. 712-719. DOI: 10.1524/zkri.1997.212.10.712.
5. 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.
6. 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. – Р. 211-214. DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.04.146.
7. Sidorov, N.V. Boron influence on defect structure and properties of lithium niobate сrystals / N.V. Sidorov, N.A. Teplyakova, O.V. Makarova et al. // Crystals. – 2021. – V. 11. – I. 5. – Art. № 458. – 37 p. DOI: 10.3390/cryst11050458.
8. Маслобоева, С.М. Синтез и исследование фазового состава твердых прекурсоров Nb2O5〈В〉 и шихты LiNbO3〈В〉 / С.М. Маслобоева, Г.И. Кадырова, Л.Г. Арутюнян // Журнал неорганической химии. – 2016. – Т. 61. – № 4. – С. 433-440. DOI: 10.7868/S0044457X16040140.
9. Елизарова, И.Р. Исследование состава и однородности твердых прекурсоров Nb2O5〈В〉 и шихты LiNbO3〈В〉 / И.Р. Елизарова, С.М. Маслобоева // Журнал неорганической химии. – 2018. – Т. 63. – № 2. – С. 227-232. DOI: 10.7868/S0044457X18020149.
10. Палатников, М.Н. Получение и свойства кристаллов ниобата лития, выращенных из расплавов конгруэнтного состава, легированных бором / М.Н. Палатников, И.В. Бирюкова, О.В. Макарова и др. // Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Спецвыпуск. – 2015. – № 5(31). – С. 434-438.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒