CC BY
2Научная статья
УДК 535 : 361 : 456.34 : 882
doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.044
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ЦИНКОМ И БОРОМ
Роман Алексеевич Титов1, Николай Васильевич Сидоров2, Наталья Александровна Теплякова3, Алексей Анатольевич Габаин4, Михаил Николаевич Палатников5
1-5Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева
Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия
1r.titov@ksc.ru
2n.sidorov@ksc.ru
3n.tepliakova@ksc.ru
4a.gabain@ksc.ru
5m.palatnikov@ksc.ru
Аннотация
По параметрам индикатрисы фотоиндуцированного рассеяния света рассчитаны величины фотовольтаического (Epv) и диффузионного (Ed) полей номинально чистых кристаллов ниобата лития и№Озстех., UNbOs^^r, а также кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте). Показано, что вклад Ed в эффект фоторефракции максимален для кристалла и№Озстех., что указывает на повышенную, по сравнению с другими исследованными кристаллами, концентрацию мелких ловушек электронов в этом кристалле. Ключевые слова:
монокристалл ниобата лития, эффект фоторефракции, фотоэлектрические поля Благодарности:
работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 19-33-90025).
Original article
PHOTOELECTRIC FIELDS IN LITHIUM NIOBATE SINGLE CRYSTALS DOPED BY ZINC AND BORON
Roman A. Titov1, Nikolai V. Sidorov2, Natalya A. Teplyakova3, Aleksey A. Gabain4, Mikhail N. Palatnikov5
1-5I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials
of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia
1r.titov@ksc.ru
2n.sidorov@ksc.ru
3n.tepliakova@ksc.ru
4a.gabain@ksc.ru
5m.palatnikov@ksc.ru
Abstract
The values of the photovoltaic (Epv) and diffusion (Ed) fields were calculated for LiNbO3stoich, LiNbO3cong, LiNbO3 : Zn (0.04-2.01 mol. % ZnO in the crystal) and LiNbO3 : B (0.55 and 0.83 mol. % B2O3 in the charge) crystals according to the parameters of the indicatrix of photoinduced light scattering. It is shown that the Ed contribution to the optical damage is maximum for LiNbO3stoich crystal. This indicates an increased concentration of shallow electron traps in LiNbO3stoich as compared to other studied crystals. Keywords:
lithium niobate single crystal, optical damage, photoelectric fields Acknowledgments:
the work was partly supported by Russian Foundation for Basic Research (project number 19-33-90025). Введение
Нелинейно-оптический кристалл ниобата лития (LiNbOs) на протяжении многих лет является одним из широко применяемых и востребованных функциональных материалов электронной техники, что обусловлено его уникальными физическими характеристиками и структурой, а также успехами в оптимизации его структуры и свойств. Для создания материалов для преобразования лазерного излучения требуются кристаллы, обладающие высокой оптической и структурной однородностью, высокой стойкостью к повреждению лазерным излучением (низким эффектом фоторефракции).
Эффект фоторефракции (эффект фотоиндуцированого изменения показателей преломления) возникает в освещённой области кристалла в результате пространственного переноса электронов примесных элементов и электронов, связанных с дефектами кристалла, и их последующего захвата на глубоких уровнях в запрещенной зоне с образованием электрического поля пространственного заряда. При этом в кристалле происходит формирование сильных нескомпенсированных электрических полей, изменяющих его показатели преломления в месте прохождения лазерного излучения, что, в свою очередь, приводит к неконтролируемой деградации фронта проходящей через кристалл электромагнитной волны.
Повышение стойкости кристалла LiNbO3 к повреждению лазерным излучением обычно осуществляют путем его легирования металлическими «нефоторефрактивными» элементами (Zn, Mg, Gd и др.) [1-5], которые локализуются в октаэдрических Об-пустотах структуры, а также путем легирования неметаллическими катионами малого радиуса (в частности, бором), которые локализуются в тетраэдрических О4-пустотах структуры [5-10]. Легирование катионами металлов, в частности цинком, приводит к вытеснению легирующей добавкой точечных дефектов NbLi, являющихся глубокими электронными ловушками [1, 4, 5, 11]. При этом влияние легирующего катиона с ростом его концентрации на свойства монокристалла носит пороговый характер [1-5, 11]. В свою очередь, легирование катионами химически активного элемента бора приводит к значительному изменению структуры расплава и, как следствие, к изменению физических свойств кристалла LiNbO3 [8]. Исследованию свойств кристаллов LiNbO3 : Zn и LiNbO3 : B посвящен ряд работ [1-15].
Для качественной экспрессной оценки эффекта фоторефракции в кристаллах обычно регистрируют картины фотоиндуцированного рассеяния света (ФИРС) [12]. Однако регистрация картин ФИРС не позволяет выявить количественный вклад фотоэлектрических полей (фотовольтаического (EpV) и диффузионного (Ed)) в эффект фоторефракции. В настоящей работе, с целью изучения влияния особенностей дефектной структуры кристаллов ниобата лития разного состава и генезиса на особенности их фотоэлектрических полей по параметрам индикатрисы ФИРС с использованием подхода, предложенного в работе [16], выполнены расчёты величин Epv и Ed.
Эксперимент
Исследованные кристаллы ниобата лития были выращены в воздушной атмосфере методом Чохральского на установке «Кристалл-2». Кристалл стехиометрического состава ^№Озстех.) был выращен из расплава с избытком оксида лития (58,6 мол. % Li2O) [8], кристалл конгруэнтного состава ^ЬОзконг.) — из расплава конгруэнтного состава (48,6 мол. % Li2O) [8]. Гранулированную шихту конгруэнтного состава для выращивания серии кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04, 0,07, 1,19, 1,39 и 2,01 мол. % ZnO в кристалле) получали из смеси Li2CO3 : Nb2O5 : ZnO [4]. Гранулированную шихту конгруэнтного состава для выращивания кристаллов LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте) получали из смеси Li2CO3 : Nb2O5 : B2O3 [13].
Рис. 1. Схема установки для определения интенсивности и угла фотоиндуцированного рассеянного излучения: 1 — лазер Spectra Physics 2018-RM; 2 — светонепроницаемая камера; 3 — кристалл; 4 — фотодиод; 5 — мультиметр [14, 16]
Регистрация параметров индикатрисы фотоиндуцированного рассеянного излучения кристаллов проводилась на установке, схема которой изображена на рис. 1 [16]. В качестве возбуждающего излучения использовался Kr-Ar-лазер 2018-RM (Spectra Physics, USA) с длинами волн: X = 476,5 нм (P = 216 мВт), X = 488,0 нм (P = 98 мВт), X = 514,5 нм (P = 282 мВт) и X = 530,9 нм (P = 160 мВт). Исследуемый образец (3) устанавливался в светонепроницаемой камере (2) на пути лазерного луча (1). Рассеянное излучение регистрировалось фотодиодом (4), сигнал с которого поступал на мультиметр (5). Расчёт фотоэлектрических полей был выполнен в программе Mathcad 15.0 согласно подходу, предложенному в работе [16]. Методика расчёта ширины запрещённой зоны исследуемых кристаллов представлена в работе [8].
Результаты и их обсуждение
Преимущественным механизмом фоторефракции в кристаллах ниобата лития является фотовольтаический механизм (как правило, величина Epv на 1-2 порядка больше величины Ed) [17]. Фотовольтаическое поле определяется прямыми перескоками электронов при облучении кристалла лазерным излучением из валентной зоны в зону проводимости, а диффузионное поле — перескоками электронов по уровням в запрещённой зоне. В таблице представлены результаты расчётов Epv и Ed, а также значения ширины запрещённой зоны для номинально чистых кристаллов LiNbOзстех., LiNbOзконг., кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте). Из представленных данных видно, что при всех длинах волн наибольший вклад в перенос заряда вносит фотовольтаический механизм (Epv). При этом в кристалле LiNbOзстех. сильнее, чем в кристаллах LiNbOзконг, LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте), проявляется диффузионный механизм переноса заряда. При этом, вне зависимости от длины волны возбуждающего лазерного излучения, кристалл LiNbOзстех. обладает наименьшим значением Epv, что характерно для кристаллов с большим количеством мелких ловушек электронов (см. таблицу).
Напряжённости фотовольтаического (Epv) и диффузионного (Ed) полей при Хвозб. = 476,5, 488,0, 514,5 и 5з0,9 нм соответственно и значения ширины запрещённой зоны [9, 15] номинально чистых
кристаллов LiNbOзстех.., LiNbOзконг., кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле)
и LiNbO3 : B (0,55 и 0,8з мол. % B2O3 в шихте)
Хвозб., нм Epv и Ed, кВ / см LiNbOзстеx LiNbOзконг. LiNbO3 : Zn, мол. % ZnO в кристалле LiNbO3 : B, мол. % B2O3 в шихте
0,04 0,07 1,19 1,39 2,01 0,55 0,83
476,5 Epv 3,907 4,326 4,823 4,683 4,641 4,848 5,189 3,914 5,061
Ed 0,923 0,249 0,703 0,772 0,462 0,573 0,409 1,118 0,397
488,0 Epv 2,979 3,549 2,300 4,472 6,499 5,601 1,655 5,26 5,84
Ed 0,895 0,198 0,161 0,264 0,241 0,208 0,065 0,549 0,929
515,5 Epv 6,855 6,232 4,558 6,075 4,730 8,203 11,200 10,03 7,844
Ed 2,508 0,810 1,118 0,650 2,313 1,160 1,118 0,477 1,099
530,9 Epv 4,055 5,003 5,505 5,276 4,978 5,130 6,135 5,458 5,554
Ed 1,749 0,052 0,528 0,472 1,115 0,704 0,061 0,572 0,025
Ширина запрещённой зоны, эВ 3,379 3,780 3,685 3,659 3,609 3,626 3,632 3,38 3,37
На рисунке 2 приведены зависимости углового распределения интенсивности ФИРС от длины волны возбуждающего излучения кристаллов LiNbOзстех., LiNbOзконг., а также кристаллов LiNbOз : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbOз : B (0,55 и 0,83 мол. % B2Oз в шихте). Видно, что наименьшей асимметрией, интенсивностью и углом рассеянного излучения 0 при длине волны 476,5 и 488,0 нм соответственно в ряду исследованных кристаллов обладают кристаллы LiNbOзконг. и LiNbOз : Zn (2,01 мол. % ZnO в кристалле) (рис. 2, а, б). При длине волны 514,5 нм угловое распределение интенсивности ФИРС кристаллов LiNbOз : Zn (0,04, 0,07 и 2,01 мол. % ZnO в кристалле) меньше соответствующего распределения интенсивности кристалла LiNbOзконг.. Однако для кристаллов
LiNbO3 : Zn наблюдается асимметрия рассеянного излучения (рис. 2, в). При этом для кристалла LiNbOзконг. при длине волны 530,9 нм в отрицательном направлении полярной оси (—2 о) наблюдается увеличение интенсивности рассеянного излучения по сравнению с кристаллами LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте) (рис. 2, г). Для кристалла LiNbOзконг. в целом при длине волны 530,9 нм характерно наименьшее угловое распределение интенсивности ФИРС (рис. 2, г).
Из рисунка 2 видно, что наибольшей асимметрией, интенсивностью и углом рассеянного излучения 0, вне зависимости от длины волны возбуждающего излучения, обладает кристалл LiNbOзстех., для которого характерно повышенное значение, по сравнению с LiNbOзконг., концентрации мелких ловушек электронов [5, 8, 9, 14, 15]. Это хорошо согласуется с полученными нами экспериментальными и расчётными данными: в каждой из четырёх серий экспериментов при разных длинах волн (за исключением кристалла LiNbO3 : B (0,55 мол. % B2O3 в шихте) при 476,5 нм и кристалла LiNbO3 : B (0,83 мол. % B2O3 в шихте) при 488,0 нм) величина диффузионного поля кристалла LiNbOзстех. в ряду исследованных кристаллов максимальна (см. таблицу). Стоит отметить, что угловое распределение интенсивности ФИРС для кристалла LiNbOзстех. при длине волны 530,9 нм ведёт себя иначе, чем при меньших длинах волн: правое «плечо» углового распределения интенсивности ФИРС поднято выше, и его максимум смещён к центру (см. рис. 2, г).
т—■—1—I—1-1—I-1—1—I-1—1-1—1-1—I —I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-
18 -9 0 9 18 а'" 27 -8 0 8 16 дш
Рис. 2. Угловое распределение интенсивности ФИРС при 476,5 (а), 488,0 (б), 514,5 (в) и 530,9 нм (г) номинально чистых кристаллов LiNbOзстех. (1), Ы№Озконг. (2), кристаллов LiNbOз : 2п (0,04 (3), 0,07 (4), 1,19 (5), 1,39 (6) и 2,01 (7) мол. % гпО в кристалле) и LiNbOз : В (0,55 (8) и 0,83 (9) мол. % В2О3 в шихте)
С целью исследования вклада мелких ловушек электронов в эффект фоторефракции исследуемых кристаллов нами была построена зависимость доли Еэ от длины волны возбуждающего лазерного излучения (рис. 3, а). Стоит отметить, что вклад Еэ в раскрытие индикатрисы ФИРС для кристалла Ы№Озстех линеен и больше вклада Еэ кристаллов Ы№Озконг., Ы№Оз : 2п (0,04-2,01 мол. % 2пО в кристалле) и Ы№Оз : В (0,55 и 0,83 мол. % В2О3 в шихте) (см. рис. 3), что свидетельствует о существенно меньшем количестве дефектов в структуре кристалла Ы№О3стех.. Исключение составляют кристалл
LiNbO3 : Zn (1,19 мол. % ZnO в кристалле) при длине волны 514,5 нм и кристалл LiNbO3 : B (0,55 мол. % B2O3 в шихте) при длине волны 476,5 нм: доля вклада Ed в раскрытие индикатрисы ФИРС для этих кристаллов больше соответствующего вклада для кристалла LiNbOзстех. (см. рис. 3). Стоит отметить и тот факт, что если характер вклада Ed в раскрытие индикатрисы ФИРС кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) подобен соответствующему вкладу для кристалла LiNbOзконг., то для кристаллов LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте) наблюдается иная картина (см. рис. 3). В зависимости от концентрации B2O3 в шихте и длины волны лазерного излучения вклад Ed в раскрытие индикатрисы ФИРС для кристаллов LiNbO3 : B различен по величине и отличается от вклада для кристалла LiNbOзконг., что можно объяснить комплексообразующей способностью бора в расплаве конгруэнтного состава. Борпроизводные, оказывая влияние на систему кристалл — расплав, выравнивают коэффициенты распределения лития и ниобия и связывают катионы примесных металлов в составе боратов, тем самым препятствуя их переходу в растущий кристалл [10]. Комплексное влияние данных факторов, вероятно, обеспечивает превалирующую активность иных ионных комплексов, по сравнению с чистым расплавом конгруэнтного состава, что реализуется в формировании иной, чем в кристалле LiNbOзконг., электронной подсистемы кристаллов LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте). Ширина запрещённой зоны кристаллов LiNbO3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте) — 3,38 и 3,37 эВ — соответствует ширине запрещённой зоны кристалла LiNbOзстех. (3,38 эВ) и значительно меньше ширины запрещённой зоны кристаллов LiNbOзконг. и LiNbO3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnO в кристалле) — 3,78 и 3,609-3,685 эВ соответственно (см. таблицу).
На рисунке 3, б, в приведены зависимости напряжённостей Ер, и Ed в исследованных кристаллах от длины волны возбуждающего излучения. Из рис. 3, б видно, что для кристаллов LiNbOзстех., LiNbO3 : Zn (1,19 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,55 мол. % B2O3 в шихте) наблюдаются явно выраженные максимумы в зависимости Ed при длине волны 514,5 нм. Для кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04, 0,07, 1,39 и 2,01 мол. % ZnO в кристалле) и LiNbO3 : B (0,83 мол. % B2O3 в шихте) зависимость Ed от длины волны по величине наиболее близка к соответствующей зависимости для кристалла LiNbOзконг. (см. рис. 3, б). Из рис. 3, в видно, что наименьшим значением EpV, определяющим величину эффекта фоторефракции, при длине волны 488,0 нм и максимальным значением при длине волны 514,5 нм обладает кристалл LiNbO3 : Zn (2,01 мол. % ZnO в кристалле).
4S0 490 500 510 520 530 480 490 500 510 520 , 530 480 491) 500 510 520 , 530
А, ПМ Л, НМ А, НМ
Рис. 3. Доля вклада (%) диффузионного поля в эффект фоторефракции (а), а также зависимость напряжённости диффузионного (Ев, б) и фотовольтаического (Еру, в) полей в зависимости от длины волны лазерного излучения номинально чистых кристаллов LiNbOзстех. (1), Ы№Озконг. (2) и кристаллов LiNbOз : (0,04 (3), 0,07 (4), 1,19 (5), 1,39 (6) и 2,01 (7) мол. % гиО в кристалле) и LiNbOз : В (0,55 (8) и 0,83 (9) мол. % В2О3 в шихте)
Важно отметить, что повышенное значение Еру кристаллов ЫКЬОз : В (0,55 и 0,83 мол. % В2О3 в шихте) (см. таблицу и рис. 3, в) не может быть связано с повышением концентрации дефектов КЪы. Легирование бором способствует получению близких к стехиометрическим кристаллов ниобата лития, обладающих пониженной концентрацией дефектов и, как следствие, более низким эффектом фоторефракции [7-9]. Более того, согласно данным спектроскопии КРС [6-8], для кристаллов
LiNbÜ3 : B (0,55 и 0,83 мол. % B2O3 в шихте) характерно повышенное, по сравнению с кристаллом LiNbÜBKOHr., упорядочение структурных единиц катионной подрешётки при одновременном «возмущении» кислородных октаэдров Об (без изменения их симметрии), что, предположительно, может быть причиной роста Epv в исследованных нами кристаллах LiNbÜ3 : B.
Для кристаллов LiNbÜ3 : Zn значения Epv при длине волны 530,9 нм очень близки — от 4,978 до 5,505 кВ / см (см. таблицу). Из ряда исследованных кристаллов выделяется кристалл LiNbÜ3 : Zn (2,01 мол. % ZnO в кристалле), для которого значение Epv максимально — 6,135 кВ / см. В свою очередь, значение Ed легированных цинком кристаллов при длине волны 530,9 нм сильно варьируется. Так, минимальным значением Ed обладает кристалл LiNbO3 : Zn (2,01 мол. % ZnÜ в кристалле) — 0,061 кВм / см, а максимальным (1,115 кВ / см) — кристалл LiNbO3 : Zn (1,19 мол. % ZnÜ в кристалле) (см. таблицу). Для кристаллов LiNbO3 : Zn (0,04, 0,07 и 1,39 мол. % ZnÜ в кристалле) величина Ed занимает промежуточное значение — 0,528, 0,472 и 0,704 кВ / см соответственно (см. таблицу). Важно отметить, что для кристалла LiNbO3 : Zn (2,01 мол. % ZnÜ в кристалле) величина Ed (0,061 кВ / см) близка к значению Ed кристалла конгруэнтного состава (0,052 кВ / см) (см. таблицу). Низкие значения диффузионного поля данных кристаллов могут свидетельствовать о низкой концентрации в них мелких ловушек электронов.
Для кристаллов LiNbO3, выращенных из шихты с содержанием B2Ü3 0,55 и 0,83 мол. %, значения Epv при длине волны 530,9 нм близки: 5,458 и 5,554 кВ / см соответственно. При этом значение Ed для кристалла LiNbO3 : В (0,83 мол. % В2О3 в шихте) близко к значению Ed для кристалла LiNbOзконг. при дине волны 530,9 нм (0,025 и 0,052 кВ / см), что может указывать на практически равное количество мелких ловушек электронов в этих кристаллах. Для кристалла LiNbO3 : В (0,55 мол. % В2О3 в шихте) значение диффузионного поля (0,572 кВ / см) значительно больше при 530,9 нм, чем для кристаллов LiNbOзконг. и LiNbO3 : В (0,83 мол. % В2О3 в шихте).
Заключение
Вклад Ed в раскрытие индикатрисы ФИРС и, соответственно, в эффект фоторефракции максимален для кристалла LiNbOзстех.. Для исследованных кристаллов LiNbÜ3 : Zn (0,04-2,01 мол. % ZnÜ в кристалле) максимальный вклад в раскрытие индикатрисы ФИРС вносит Epv вне зависимости от длины волны лазерного излучения. При этом наименьшим угловым распределением интенсивности ФИРС в ряду исследованных кристаллов обладает кристалл LiNbO3 : Zn (2,01 мол. % ZnÜ в кристалле) вне зависимости от длины волны возбуждающего излучения. Величина Ed для кристаллов LiNbÜ3 : В (0,55 и 0,83 мол. % B2Ü3 в шихте) зависит от концентрации бора в шихте. Ширина запрещенной зоны кристаллов LiNbO3 : В (0,55 и 0,83 мол. % B2Ü3 в шихте) соответствует значению ширины запрещенной зоны для кристалла LiNbOзстех..
Список источников
1. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н. В. Сидоров [и др.]. М.: Наука, 2003. 255 с.
2. Photorefractive Damage in congruent LiNbÜ3. Part I. Zinc doped Lithium Niobate Crystals / M. Aillerie [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2013. V. 416. P. 012001(1-10).
3. Выращивание сильно легированных кристаллов LiNbÜ3 : Zn / М. Н. Палатников [и др.] // Неорганические материалы. 2015. Т. 51, № 4. C. 428-432.
4. Особенности получения и строения кристаллов LiNbÜ3 : Zn в области концентрационного порога 6.76 мол. % ZnO / Н. В. Сидоров [и др.] // Журнал технической физики. 2017. Т. 87, № 3. С. 394-400.
5. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития: монография / М. Н. Палатников [и др.]. Апатиты: КНЦ РАН, 2017. 241с.
6. Структурный беспорядок и оптические свойства конгруэнтных кристаллов ниобата лития, легированных цинком и бором / Н. В. Сидоров [и др.] // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 121, № 1. С. 40-49.
7. Особенности локализации катионов B3+ в структуре кристалла LiNbO3 и их влияние на свойства кристалла / Н. В. Сидоров [и др.] // Журнал структурной химии. 2021. Т. 62, № 2. С. 235-243.
8. Boron influence on defect structure and properties of lithium niobate crystals / N. V. Sidorov [et al.] // Crystals. 2021. V. 11, I. 5. P. 458 (1-37).
9. Фотоэлектрические поля и особенности вторичной структуры номинально чистых кристаллов ниобата лития, выращенных из шихты, легированной бором / Н. В. Сидоров [и др.] // Журнал технической физики. 2020. Т. 90, № 4. С. 652-659.
10. Новый способ повышения стехиометрии и структурного совершенства нелинейно-оптического кристалла ниобата лития / Р. А. Титов [и др.] // Вестник КНЦ РАН. 2021. Т. 2, № 14. С. 16-28.
11. Пороговые концентрации в допированных цинком кристаллах ниобата лития и их структурная обусловленность / Т. С. Черная [и др.] // Кристаллография. 2008. Т. 53, № 4. С. 612-617.
12. Лазерная коноскопия и фотоиндуцированное рассеяние света в исследованиях свойств нелинейно-оптического кристалла ниобата лития / Н. В. Сидоров [и др.]. М.: РАН, 2019. 350 с.
13. The structural orderings and photorefraction in lithium niobate admixed crystals / N. V. Sidorov [et al.] // Ferroelectrics. 1994. V. 160, I. 1. P. 101-105.
14. Фотоэлектрические поля в монокристаллах ниобата лития разного состава / А. М. Шувалова [и др.]. // Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. 2018. Т. 6, № 9. С. 85-89.
15. Особенности дефектной структуры кристаллов ниобата лития разного состава и их влияние на оптические и электрические свойства / Н. В. Сидоров [и др.] // Журнал структурной химии. 2021. Т. 62, № 8. С. 1286-1295.
16. Photorefractive parameters of lithium niobate crystals from photoinduced light scattering / M. Goulkov [et al.] // Physical Review B. 2008. V. 77. P. 235110(1-7).
17. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981. 736 с.
References
1. Sidorov N. V., Volk T. R., Mavrin B. N., Kalinnikov V. T. Niobat litiya: defekty, fotorefrakciya, kolebatel'nyj spektr, polyaritony [Lithium niobate: defects, photorefraction, vibrational spectrum, polaritons]. Moscow, Nauka, 2003, 255 p. (In Russ.).
2. Aillerie M., Bourson P., Mostefa M., Abdi F., Fontana M. Photorefractive Damage in congruent LiNbO3. Part I. Zinc doped Lithium Niobate Crystals. Journal of Physics: Conference Series, 2013, vol. 416, p. 012001(1-10).
3. Palatnikov M. N., Biryukova I. V., Makarova O. V., Efremov V. V., Kravchenko O. E., Skiba V. I., Sidorov N. V., Efremov I. N. Vyrashchivanie sil'no legirovannyh kristallov LiNbO3 : Zn [Cultivation of heavily doped LiNbO3 : Zn crystals]. Neorganicheskie materialy [Inorganic Materials], 2015, vol. 51, no. 4, pp. 428-432. (In Russ.).
4. Sidorov N. V., Palatnikov M. N., Yanichev A. A., Titov R. A., Makarova O. V. Osobennosti polucheniya i stroeniya kristallov LiNbO3 : Zn v oblasti koncentracionnogo poroga 6.76 mol. % ZnO [Peculiarities of obtaining and structure of LiNbO3 : Zn crystals in the region of the concentration threshold of 6.76 mol % ZnO]. Zhurnal tekhnicheskoj fiziki [Journal of Technical Physics], 2017, vol. 87, no. 3, pp. 394-400. (In Russ.).
5. Palatnikov M. N., Sidorov N. V., Makarova O. V., Biryukova I. V. Fundamental'nye aspekty tekhnologii sil'no legirovannyh kristallov niobata litiya [Fundamental Aspects of the Technology of Highly Doped Lithium Niobate Crystals]. Apatity, KNC RAN, 2017, 241 p. (In Russ.).
6. Sidorov N. V., Palatnikov M. N., Yanichev A. A., Titov R. A., Teplyakova N. A. Strukturnyj besporyadok i opticheskie svoj stva kongruentnyh kristallov niobata litiya, legirovannyh cinkom i borom [Structural disorder and optical properties of lithium niobate congruent crystals doped with zinc and boron]. Optika i spektroskopiya [Optics and Spectroscopy], 2016, vol. 121, no. 1, pp. 40-49. (In Russ.).
7. Sidorov N. V., Titov R. A., Voskresenskij V. M., Palatnikov M. N. Osobennosti lokalizacii kationov B3+ v strukture kristalla LiNbO3 i ih vliyanie na svojstva kristalla [Peculiarities of localization of B3+ cations in the structure of LiNbO3 crystal and their influence on the crystal properties]. Zhurnalstrukturnojkhimii [Journal of Structural Chemistry], 2021, vol. 62, no. 2, pp. 235-243. (In Russ.).
8. Sidorov N., Teplyakova N. A., Makarova O., Palatnikov M., Titov R., Manukovskaya D., Birukova I. V. Boron influence on defect structure and properties of lithium niobate crystals. Crystals, 2021, vol. 11, issue 5, pp. 458 (1-37).
9. Sidorov N. V., Teplyakova N. A., Titov R. A., Palatnikov M. N. Fotoelektricheskie polya i osobennosti vtorichnoj struktury nominal'no chistyh kristallov niobata litiya, vyrashchennyh iz shihty, legirovannoj borom [Photoelectric fields and features of the secondary structure of nominally pure lithium niobate crystals grown from boron-doped charge]. Zhurnal tekhnicheskojfiziki [Journal of Technical Physics], 2020, vol. 90, no. 4, pp. 652-659. (In Russ.).
10. Titov R. A., Sidorov N. V., Teplyakova N. A., Voskresenskij V. M., Biryukova I. V., Palatnikov M. N. Novyj sposob povysheniya stekhiometrii i strukturnogo sovershenstva nelinejno-opticheskogo kristalla niobata litiya [A new way to increase the stoichiometry and structural perfection of a nonlinear optical lithium niobate crystal]. VestnikKNC RAN [Bulletin of KSC RAS], 2021, vol. 2, no. 14, pp. 16-28. (In Russ.).
11. Chernaya T. S., Volk T. R., Verin I. A., Simonov V. I. Porogovye koncentracii v dopirovannyh cinkom kristallah niobata litiya i ih strukturnaya obuslovlennost' [Threshold concentrations in zinc-doped lithium niobate crystals and their structural conditionally]. KristaUografiya [Crystallography], 2008, vol. 53, no. 4, pp. 612-617. (In Russ.).
12. Sidorov N. V., Pikul' O. Yu., Teplyakova N. A., Palatnikov M. N. Lazernaya konoskopiya i fotoinducirovannoe rasseyanie sveta v issledovaniyah svojstv nelinejno-opticheskogo kristalla niobata litiya [Laser conoscopy and photoinduced light scattering in studies of the properties of nonlinear optical lithium niobate crystal]. Moscow, RAS, 2019, 350 p. (In Russ.).
13. Sidorov N. V., Serebryakov Yu. A. The structural orderings and photorefraction in lithium niobate admixed crystals. Ferroelectrics, 1994, vol. 160, issue 1, pp. 101-105.
14. Shuvalova A. M., Yanichev A. A., Gabain A. A. Fotoelektricheskie polya v monokristallah niobata litiya raznogo sostava [Photoelectric fields in lithium niobate single crystals of different composition]. Trudy Kol'skogo nauchnogo centra RAN. Khimiya i materialovedenie [Proceedings of the Kola Scientific Center of RAS. Chemistry and Material Science], 2018, vol. 6, no. 9, pp. 85-89. (In Russ.).
15. Sidorov N. V., Teplyakova N. A., Palatnikov M. N. Osobennosti defektnoj struktury kristallov niobata litiya raznogo sostava i ih vliyanie na opticheskie i elektricheskie svojstva [Peculiarities of the defective structure of lithium niobate crystals of different composition and their influence on optical and electrical properties]. Zhurnalstrukturnojkhimii [Journal of Structural Chemistry], 2021, vol. 62, no. 8, pp. 1286-1295. (In Russ.).
16. Goulkov M., Imlau M., Woike T. Photorefractive parameters of lithium niobate crystals from photoinduced light scattering. Physical Review B, 2008, vol. 77, p. 235110(1-7).
17. Lajns M., Glass A. Segnetoelektriki i rodstvennye im materialy [Segnetoelectrics and related materials]. Moscow, Mir, 1981, 736 p. (In Russ.).
Информация об авторах
Р. А. Титов — младший научный сотрудник;
Н. В. Сидоров — доктор физико-математических наук;
Н. А. Теплякова — кандидат физико-математических наук;
А. А. Габаин — инженер первой категории;
М. Н. Палатников — доктор технических наук.
Information about the authors
R. A. Titov — Junior Researcher;
N. V.Sidorov — Dr. Sc. (Physics & Mathematics);
N. A. Teplyakova — PhD (Physics & Mathematics);
A. A. Gabain — Chief Engineer;
M. N. Palatnikov — Dr. Sc. (Engineering).
Статья поступила в редакцию 14.02.2022; одобрена после рецензирования 04.04.2022; принята к публикации 08.04.2022.
The article was submitted 14.02.2022; approved after reviewing 04.04.2022; accepted for publication 08.04.2022.
