Кластеры в структуре нестехиометрических кристаллов ниобата лития
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/2024.16.301
Краткое сообщение
Аннотация: Обсуждаются основные причины появления в спектрах комбинационного рассеяния света кристаллов ниобата лития «лишней» линии с частотой 737 см-1: наличие кластеров (микроструктур), строение которых отличается от строения кристаллической матрицы; наличие микровключений примесных фаз других ниобатов лития (LiNb3O8 and Li3NbO4); сильный ангармонизм некоторых фундаментальныхколебаний спектра комбинационного рассеяния света, приводящий к появлению «лишних» линий. Показано, что появление линии с частотой 737см-1 в спектре комбинационного рассеяния света нельзя однозначно связать с существованием в структуре легированных кристаллов областей с пониженнойсимметрией, появляющихся в результате неравномерного вхождения примеси в кристалл, а также спроявлением фоторефрактивного эффекта. Результаты исследования особенностей дефектной структуры, величины стехиометрии, оптической однородности и фоторефрактивного эффекта подтверждают связь линии с частотой 737 см-1 с наличием дефектов NbLi в структуре кристалла ниобата лития.
Ключевые слова: ниобат лития, кристалл, дефекты, кластеры, спектроскопия комбинационного рассеяния света, ангармонизм фундаментальных колебаний, лишние линии
- 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. Кластеры в структуре нестехиометрических кристаллов ниобата лития / Н.А. Теплякова, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 301-306. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.301.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Сидоров, Н.В. Лазерная коноскопия и фотоиндуцированное рассеяние света в исследованиях свойств нелинейно-оптического кристалла ниобата лития / Н.В. Сидоров, О.Ю. Пикуль, Н.А. Теплякова, М.Н. Палатников. – М.: РАН, 2019. – 350 с.
2. Ефремов, И.Н. Исследование акустических, оптических и фоторефрактивных свойств монокристаллов ниобата лития, легированных цинком в области концентраций 5,38-9,0 мол.% Zn / И.Н. Ефремов, С.М. Маслобоева, И.В. Бирюкова и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 85-97. DOI:
10.26456/pcascnn/2023.15.085.
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. Bouhari, E. Semi-experimental determination of the linear clamped electro-optical coefficients of polar crystals from vibrational spectroscopic data / E. Bouhari, B. Mohamadou, P. Bourson // Crystals. – 2022. – V. 12. – I. 1. – Art. № 52. – 13 p. DOI: 10.3390/cryst12010052.
5. Горелик, В.С. Комбинационное рассеяние света на продольных и поперечных оптических колебаниях в монокристаллах ниобата лития / В.С. Горелик, П.П. Свербиль // Неорганические материалы. – 2015. – Т. 51. – № 11. – С. 1190- 1197. DOI: 10.7868/S0002337X15100073.
6. Sanna, S. Raman scattering effi-ciency in LiTaO3 and LiNbO3 crystals. / S. Sanna, S. Neufeld, M. Rüsing et al. // Physical Review B. – 2015. – V. 91. – I. 22. – P. 224302-1-224302-9. DOI: 10.1103/PhysRevB.91.224302.
7. Fontana, M.D. Microstructure and defects probed by Raman spectroscopy in lithium niobate crystals and devices / M.D. Fontana, P. Bourson // Applied Physics Reviews. – 2015. – V. 2. – I. 4. – Р. 040602-1-04062-14. DOI: 10.1063/1.4934203.
8. 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.
9. Сидоров, Н.В. Фононные спектры монокристаллов ниобата лития / Н.В. Сидоров, Б.Н. Маврин, П.Г. Чуфырев, М.Н. Палатников; под ред. В.Т. Калинникова. – Изд-во КНЦ РАН: Апатиты, 2012. – 215 с.
10. Kong, Y. Ilmenite-like stacking defect in nonstoichiometric lithium niobate crystals investigated by Raman scattering spectra. / Y. Kong, J. Xu, X. Chen et al. // Journal of Applied Physics. – 2000. – V. 87. – I. 9. – Р. 4410-4414. DOI: 10.1063/1.373085.