Анализ исследований шихты ниобата лития LiNbO3:Mg, синтезированной на основе прекурсоров Nb2O5:Mg разного генезиса
С.М. Маслобоева1,2
1 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»
2 Апатитский филиал Мурманского арктического государственного университета
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.662
Оригинальная статья
Аннотация: Проведен анализ исследований получения шихты ниобата лития, используемой для выращивания методом Чохральского кристаллов LiNbO3:Mg. Шихта синтезирована на основе прекурсоров Nb2O5:Mg разного генезиса. Приведены результаты исследований шихты LiNbO3:Mg методами рентгенофазового анализа, атомно-эмиссионного спектрографического анализа, газовой хромато-масс-спектрометрии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией. Установлено, что в изученных системах наблюдается равномерное распределение примеси магния в шихте, что приводит к получению кристаллов высокого оптического качества с коэффициентами распределения примеси выше единицы. Показано, что присутствие органических включений позволяет ввести больше магния в растущий кристалл. Результаты имеют важное значение в технологии выращивания монокристаллов ниобата лития при выборе способа синтеза шихты с целью использования полученных из нее кристаллов в конкретных областях техники.
Ключевые слова: пентаоксид ниобия, генезис, легирование магнием, синтез шихты ниобата лития, распределение примеси, монокристалл, оптическое качество
- Маслобоева Софья Михайловна – к.т.н., доцент, старший научный сотрудник 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», доцент кафедры общих дисциплин Апатитский филиал Мурманского арктического государственного университета
Ссылка на статью:
Маслобоева, С.М. Анализ исследований шихты ниобата лития LiNbO3:Mg, синтезированной на основе прекурсоров Nb2O5:Mg разного генезиса / С.М. Маслобоева // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 662-670. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.662.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития / Ю.С. Кузьминов. – М.: Наука, 1987. – 264 с.
2. Lines, M.E. Principles and applications of ferroelectrics and related materials / M.E. Lines, A.M. Glass. – Oxford: Clarendon Press, 1977. – 680 р. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780198507789.001.0001.
3. 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.
4. 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.
5. Коханчик, Л.С. Особенности формирования доменов под электронным лучом в сильно легированных кристаллах LiNbO3:Mg / Л.С. Коханчик, Е.В. Емелин, М.Н. Палатников // Неорганические материалы. – 2015. – Т. 51. – № 6. – С. 669-674. DOI: 10.7868/S0002337X15060081.
6. Shur, V.Ya. Micro- and nano-domain engineering in lithium niobate / V.Ya. Shur, A.R. Akhmatkhanov, I.S. Baturin // Applied Physics Reviews. – 2015. – V. 2. – I. 4. – P. 040604-1-040604-22. DOI: 10.1063/1.4928591.
7. Kemlin, V. Dual-wavelength source from 5 % MgO:PPLN cylinders for the characterization of nonlinear infrared crystals / V. Kemlin, D. Jegouso, J. Debray et al. // Optics Express. – 2013. – V. 21. – I. 23. – P. 28886-28891. DOI: 10.1364/OE.21.028886.
8. Murray, R.T. High average power parametric wavelength conversion at 3,31–3,48 μm in MgO:PPLN / R.T. Murray, T.H. Runcorn, S. Guha, J.R. Taylor // Optics Express. – 2017. – V. 25. – I. 6. – P. 6421-6430. DOI: 10.1364/OE.25.006421.
9. Маслобоева, С.М. Методы получения легированной шихты ниобата лития для выращивания монокристаллов / С.М. Маслобоева, М.Н. Палатников, Л.Г. Арутюнян, Д.В. Иваненко // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). − 2017. − № 38 (64). − С. 34-43.
10. Маслобоева, С.М. Получение высокочистого оксида ниобия (V) при разложении ортониобата лития во фторидно-сернокислотной среде / С.М. Маслобоева, Л.Г. Арутюнян // Вестник Мурманского государственного технического университета. – 2010. – Т. 13. – № 4/2. – С. 907-912.
11. Palatnikov, M.N. Effect of the method used to prepare solid precursors Nb2O5:Mg on the Characteristics of LiNbO3:Mg crystals produced on their basis / M.N. Palatnikov, S.M. Masloboeva, I.V. Biryukova et al. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. – 2014. – V. 59. – I. 3. – P. 178-182. DOI: 10.1134/S0036023614030176.
12. Маслобоева, С.М. Синтез и строение оксида ниобия (V), легированного катионами Mg2+ и Gd3+ / С.М. Маслобоева, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников, Л.Г. Арутюнян, П.Г. Чуфырев // Журнал неорганической химии. – 2011. – Т. 56. – № 8. – С. 1264-1268.
13. Палатников, М.Н. Сегнетоэлектрические твердые растворы на основе оксидных соединений ниобия и тантала / М.Н. Палатников, Н.В. Сидоров, В.Т. Калинников. – СПб: Наука, 2002. – 304 с.
14. Маслобоева, С.М. Исследование фазового состава пентаоксидов ниобия, допированных катионами Mg2+ и Gd3+ / С.М. Маслобоева, Г.И. Кадырова, О.А. Залкинд, В.Я. Кузнецов // Вестник Мурманского государственного технического университета. – 2013. – Т. 16. – № 1. – С. 123-126.
15. Horowitz, H.S. Low-temperature synthesis route to MgNb2O6 / H.S. Horowitz // Journal of the American Ceramic Society. – 1988. – V. 71. – I. 5. – P. C-250-C-251. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1988.tb05070.x.
16. Hsu, R. Synchrotron x-ray studies of LiNbO3 and LiTaO3 / R. Hsu, E.N. Maslen, D. du Boulay, N. Ishizawa // Acta Crystallographica Section B. Structural Science, Crystal Engineering and Materials. – 1997. – V. 53. – P. 420-428. DOI: 10.1107/S010876819600777X.
17. Сидоров, Н.В. Влияние способа легирования на однородность и оптические свойства кристаллов LiNbO3:Mg / Н.В. Сидоров, Н.А. Теплякова, М.Н. Палатников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 383-391. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.383.
18. Никоноров, Н.В. Голографические оптические компоненты на основе фоторефрактивных кристаллов и стекол: сравнительный анализ и перспективы развития / Н.В. Никоноров, В.М. Петров // Оптика и спектроскопия. – 2021. – Т. 129. – № 4. – С. 385-392. DOI: 10.21883/OS.2021.04.50764.290-20.