Неорганические материалы, 2020, T. 56, № 6, стр. 638-644
Люминесценция кристаллов LiNbO3:Zn (0.03–5.50 мол. % ZnO) различного генезиса
Н. В. Сидоров 1, М. В. Смирнов 1, *, М. Н. Палатников 1
1 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФИЦ “Кольский научный центр Российской академии наук”
184209 Мурманская обл., Апатиты, Академгородок, 26а, Россия
* E-mail: max-17000@yandex.ru
Поступила в редакцию 12.07.2019
После доработки 05.12.2019
Принята к публикации 23.01.2020
Аннотация
Показано, что кристалл LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnO), выращенный из шихты, синтезированной с использованием гомогенно легированного прекурсора Nb2O5, имеет меньшее число центров люминесценции по сравнению с кристаллом LiNbO3:Zn (4.60 мол. % ZnO), полученным методом прямого легирования. В кристаллах LiNbO3:Zn, полученных методом прямого легирования, с повышением концентрации ZnО до 4.60 мол. % наблюдается монотонное изменение интенсивности всех полос люминесценции. При концентрации ~4.60 мол. % ZnO происходит скачок интенсивности всех полос, что свидетельствует о структурной перестройке в кристалле центров люминесценции.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальной задачей является создание новых функциональных материалов для оптических преобразователей на периодически поляризованных доменных структурах на основе нелинейно-оптического кристалла ниобата лития (LiNbO3) [1–4]. Для преобразования лазерного излучения в настоящее время используются конгруэнтные кристаллы LiNbO3 (Li/Nb = 0.946) и кристаллы LiNbO3, сильно легированные магнием (5.0 мол. % MgО) [1, 2]. Перспективным материалом могут быть кристаллы LiNbO3, легированные цинком, поскольку они, кроме высокой оптической стойкости и композиционной однородности, обладают существенно более низкими значениями напряженности коэрцитивного поля (2.7–3.5 кВ/мм) [3]. Лимитирующими факторами для преобразования лазерного излучения в кристаллах LiNbO3 являются фоторефракция и фотолюминесценция. Фоторефрактивные свойства кристаллов LiNbO3:Zn в широком диапазоне концентраций легирующей добавки исследованы в работах [3, 5]. Люминесцентные свойства номинально чистых и легированных кристаллов LiNbO3 во многом определяются точечными дефектами катионной подрешетки в виде неправильно расположенных основных (Li+ и Nb5+), примесных катионов М (М = Mg2+, Zn2+, Gd3+ и др.) и вакантных октаэдров, образующих локальные уровни в запрещенной зоне [4, 5]. Дефекты NbLi являются электронными ловушками, а дефекты VLi – дырочными с энергией захвата дырки Et = –0.44 эВ [5]. Кроме того, легирование приводит к изменению поляризуемости кислородных октаэдров О6, влияющих на особенности люминесценции [4, 5].
Вхождение катионов Zn2+ в конгруэнтный кристалл LiNbO3 характеризуется двумя концентрационными порогами: при ≈3.0 и ≈7.0 мол. % ZnO, при которых скачком изменяются некоторые физические характеристики кристалла [4, 6, 7]. В области первого концентрационного порога (в диапазоне 0 ≤ [ZnО] ≤ 4.0 мол. %) происходит исчезновение преимущественно дефектов NbLi вследствие плавного вытеснения их катионами Zn2+ [4, 6, 7]. В области второго концентрационного порога (4.0 ≤ [ZnО] ≤ 8.0 мол. %) – исчезновение дефектов VLi [3, 5–7]. При ~7.0 мол. % ZnO происходит наиболее полное подавление фоторефракции [3]. Однако столь сильно легированные кристаллы отличаются высокой композиционной неоднородностью и для практических применений непригодны. В то же время, в диапазоне концентраций 0 ≤ [ZnО] ≤ 5.0 мол. % кристаллы LiNbO3:ZnО обладают достаточно высокой композиционной однородностью [3]. В работе [3] показано, что наиболее целесообразно для практических применений в качестве материала с низким эффектом фоторефракции использовать кристаллы с концентрацией ~4.6 мол. % ZnO.
В данной работе исследованы люминесцентные свойства серии кристаллов LiNbO3:Zn (0.03–5.50 мол. % ZnO) различного генезиса. Результаты исследований сравнивались с результатами, для номинально чистых конгруэнтного кристала (LiNbO3 конг) и стехиометрического кристалла (LiNbO3 стех:6.0 мол. % K2O), Li/Nb ≈ 1, выращенного по технологии HTTSSG (High temperature top speed solution growth). Некоторые оптические свойства кристаллов LiNbO3:Zn (0.03–5.50 мол. % ZnO) ранее исследовались в работах [3, 5, 8–11].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Кристаллы LiNbO3:Zn (0.04–5.50 мол. % ZnO) выращивали методом Чохральского. Кристалл LiNbO3:ZnО (4.69 мол. %) был выращен из гомогенно легированной шихты, полученной с использованием прекурсора Nb2O5:Zn [12, 13]. Технология получения шихты и кристалла LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnO) изложена в работе [13]. Остальные кристаллы LiNbO3:Zn получены методом прямого легирования: легирующая добавка ZnО вводится в шихту LiNbO3 [14]. Для выращивания кристаллов LiNbO3:Zn использовалась гранулированная шихта конгруэнтного состава [15]. Примесный состав шихты и исследованных кристаллов приведен в табл. 1.
Таблица 1.
Примесь | Концентрация примеси в шихте ×104, мас. % | Содержание примеси в кристалле, мас. % | |
---|---|---|---|
верх були | низ були | ||
Mn, V, Mg, Sn, Cu | <1 | <5 × 10–4 | <5 × 10–4 |
Pb, Ni, Cr | <1 | <1 × 10–3 | <1 × 10–3 |
Co, Mo | <4 | <1 × 10–3 | <1 × 10–3 |
Si, Fe | <10 | <1 × 10–3 | <1 × 10–3 |
Ti | <5 | <1 × 10–3 | <1 × 10–3 |
Al | <10 | <5 × 10–4 | <5 × 10–4 |
Zr | <30 | <1 × 10–2 | <1 × 10–2 |
Ca | <10 | <5 × 10–3 | <5 × 10–3 |
Te, Sb | <10 | – | – |
Bi | <4 | – | – |
tС, °С | – | 1145.0 | 1145.0 |
Все исследованные кристаллы монодоменизированы методом высокотемпературного электродиффузионного отжига при охлаждении образцов со скоростью 20°С/ч в температурном интервале ~1240–890°С в условиях приложения электрического напряжения. Образцы для исследований вырезались из монодоменизированных кристаллов в форме прямоугольных параллелепипедов (размеры ~8 × 7 × 6 мм), ребра которых совпадали по направлению с кристаллофизическими осями X, Y, Z (Z – полярная ось кристалла). Грани параллелепипедов тщательно полировались.
Регистрация спектров фотолюминесценции проводилась спектрографом SL100M (Solar TII) с ПЗС-детектором (FLICCDML0673710) при возбуждении непрерывным He–Cd-лазером (λвозб = = 325 нм) мощностью 15 мВт. Для уменьшения случайных флуктуаций сигнала ПЗС-матрица охлаждалась элементом Пельтье до –30°С. Время экспозиции составляло 1 с. Ширина входной щели монохроматора равна 0.25 мм. Из каждого фотолюминесцентного спектра вычитался фоновый сигнал.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На рис. 1 представлены спектры фотолюминесценции кристаллов LiNbO3 стех, LiNbO3 конгр и серии кристаллов LiNbO3:Zn (0.03–5.50 мол. % ZnO). Спектры всех кристаллов состоят из широкой сложной полосы люминесценции с основным максимумом в области 446–449 нм, с одним побочным максимумом в коротковолновой области 423–427 нм и с несколькими побочными максимумами в длинноволновой области спектра. При этом относительная интенсивность побочных максимумов уменьшается по мере увеличения длины волны (рис. 2а). Кроме того, в спектрах некоторых кристаллов присутствует слабый максимум в коротковолновой области вблизи 398 нм (см. рис. 1).
В табл. 2 приведены значения длин волн, ширин и относительных интенсивностей отдельных полос люминесценции после разложения экспериментального спектра на составляющие. На рис. 2б приведена зависимость интенсивности полос люминесценции от концентрации цинка в кристалле. Из рис. 2б и табл. 2 видно, что по мере увеличения содержания ZnO в кристалле от 0.03 до 4.52 мол. % происходит увеличение интенсивности полос с максимумами при 511 и 549 нм. В то же время интенсивность практически не меняется для полос 425 и 476 нм. При концентрации ~4.61 мол. % ZnO для всех полос наблюдается скачок интенсивности.
Таблица 2.
Полоса излучения | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
LiNbO3:K2O 6.0 мол. % | Iотн | – | 0.681 | 0.776 | 0.452 | 0.269 | 0.091 | 0.059 | 0.024 |
λ | – | 423.3 | 445.7 | 471.3 | 502.3 | 553.1 | 596.5 | 654.9 | |
S | – | 20.8 | 27.0 | 32.5 | 53.4 | 53.2 | 88.0 | 86.6 | |
LiNbO3 конгр | Iотн | – | 0.536 | 0.887 | 0.464 | 0.134 | 0.038 | – | – |
λ | – | 425.2 | 447.2 | 476.1 | 510.8 | 549.4 | – | – | |
S | – | 19.2 | 28.8 | 37.4 | 36.2 | 48.6 | – | – | |
LiNbO3:Zn (0.03 мол. %) | Iотн | – | 0.601 | 0.793 | 0.461 | 0.106 | 0.049 | – | – |
λ | – | 426.6 | 449.1 | 475.8 | 501.6 | 552.9 | – | – | |
S | – | 19.7 | 27.3 | 39.2 | 51.8 | 87.9 | – | – | |
LiNbO3:Zn (1.12 мол. %) | Iотн | 0.052 | 0.623 | 0.868 | 0.463 | 0.187 | 0.079 | 0.039 | 0.049 |
λ | 394.2 | 426.2 | 448.9 | 476.8 | 505.6 | 543.1 | 602.8 | 689.0 | |
S | 24.7 | 22.6 | 29.6 | 33.0 | 37.9 | 56.7 | 68.2 | 126.5 | |
LiNbO3:Zn (2.01 мол. %) | Iотн | 0.094 | 0.629 | 0.889 | 0.408 | 0.263 | 0.103 | 0.043 | 0.053 |
λ | 395.3 | 425.4 | 448.5 | 474.9 | 500.8 | 543.2 | 597.9 | 682.4 | |
S | 23.4 | 20.8 | 28.3 | 30.6 | 45.5 | 60.6 | 67.3 | 160.0 | |
LiNbO3:Zn (4.61 мол. %) | Iотн | 0.199 | 0.727 | 0.762 | 0.448 | 0.284 | 0.139 | 0.086 | 0.088 |
λ | 394.4 | 427.7 | 450.7 | 475.2 | 501.8 | 546.7 | 595.1 | 684.5 | |
S | 24.5 | 23.1 | 26.2 | 35.4 | 52.0 | 56.4 | 83.0 | 184.7 | |
LiNbO3:Zn (4.69 мол. %) | Iотн | 0.024 | 0.566 | 0.869 | 0.435 | 0.144 | 0.056 | 0.015 | 0.009 |
λ | 395.7 | 426.0 | 448.1 | 475.5 | 502.9 | 535.5 | 600.6 | 686.6 | |
S | 26.6 | 20.1 | 30.0 | 35.3 | 40.1 | 56.1 | 89.5 | 70.8 | |
LiNbO3:Zn (5.50 мол. %) | Iотн | 0.047 | 0.623 | 0.860 | 0.472 | 0.257 | 0.119 | 0.077 | 0.066 |
λ | 397.5 | 426.6 | 449.1 | 475.1 | 503.8 | 543.0 | 599.6 | 691.2 | |
S | 32.0 | 21.0 | 27.6 | 33.5 | 43.7 | 54.0 | 81.4 | 137.0 | |
LiNbO3:Zn (4.52 мол. %) | Iотн | 0.086 | 0.592 | 0.833 | 0.441 | 0.246 | 0.104 | 0.066 | 0.040 |
λ | 393.3 | 427.5 | 449.3 | 474.3 | 498.8 | 539.1 | 605.8 | 694.0 | |
S | 23.9 | 21.9 | 27.4 | 31.8 | 45.7 | 59.6 | 90.9 | 91.2 |
Необходимо отметить, что интенсивность полос люминесценции в спектре кристалла LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnО) гомогенного легирования отличается от интенсивности полос в спектре близкого по составу кристалла LiNbO3:Zn (4.61 мол. % ZnО) прямого легирования. Интенсивность всех полос люминесценции в спектре кристалла LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnО) заметно меньше, чем в спектре кристалла LiNbO3:Zn (4.61 мол. % ZnО), за исключением полосы при 447 нм (см. рис. 2б). Учитывая, что каждый максимум люминесценции соответствует определенному виду центра свечения в кристалле, этот факт может свидетельствовать о меньшем количестве центров люминесценции в кристалле LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnО) по сравнению с LiNbO3:Zn (4.61 мол. % ZnО). Из рис. 2б видно также, что при концентрациях [ZnO] ≥ ≥ 4.61 мол. % интенсивность полос люминесценции с максимумами при 425, 511 и 549 нм уменьшается, а с максимумами при 447 и 476 нм возрастает, что может свидетельствовать соответственно об уменьшении и увеличении количества центров свечения, ответственных за эти полосы.
Существует ряд причин появления широких полос люминесценции в кристаллах LiNbO3. Согласно данным [16–18], полоса с наиболее интенсивным максимумом при 447 нм обусловлена центрами люминесценции в виде электронно-дырочной пары ниобий–кислород. При этом ниобий находится в своем октаэдре. Ситуация, когда ниобий находится в своем октаэдре и при этом отсутствуют дефекты NbLi, может реализоваться только в высокосовершенных стехиометрических кристаллах LiNbO3 стех [5]. Для таких стехиометрических кристаллов в спектре должна наблюдаться только одна полоса люминесценции при 447 нм. Фотолюминесценцию в кристалле LiNbO3 стех ранее наблюдали при гелиевых температурах (4.2 К) при возбуждении УФ-источниками [16]. Спектр имел вид широкой полосы с одним максимумом при ~450 нм. В работах [17, 18] при комнатной температуре в спектре кристалла LiNbO3 стех присутствует полоса при 440 нм, но отсутствуют полосы в области 423–427 нм, как и в длинноволновой области. Эти полосы отчетливо наблюдаются для всех кристаллов, номинально чистых и легированных (см. рис. 1 и 2а). В то же время, в работе [17] для нестехиометрического порошка LiNbO3 (Li/Nb = 0.92) наблюдали люминесценцию, по форме аналогичную обнаруженной в данной работе, с основным максимумом при 440 нм и дополнительными максимумами при 490 и 520 нм. При этом максимум при 423–427 нм в спектре отсутствовал. Максимум при 520 нм, по мнению авторов [17], обусловлен наличием точечных дефектов NbLi – катионов Nb5+ в позициях катионов Li+ идеальной структуры.
В керамиках LiNbO3, легированных Sc2O3 и Lu2O3, в спектрах фотолюминесценции, так же как и в данной работе, наблюдали широкое люминесцентное гало с главным максимумом при 436 нм, коротковолновым максимумом при 418 нм и длинноволновым “хвостом” люминесценции [19]. К сожалению, положение полос в “хвосте” люминесценции в работе [19] не было определено, так как авторы не проводили разложение спектра на составляющие. При этом авторы [19] считают, что полоса при 418 нм обусловлена наличием дефектов NbLi. Однако дефектам NbLi, согласно данным [17], соответствует полоса люминесценции при 520 нм.
Причиной образования столь широких максимумов люминесценции (рис. 1) являются особенности статистического распределения по кислородным октаэдрам центров свечения в сильно дефектной катионной подрешетке кристалла LiNbO3. То есть вид спектра люминесценции кристалла LiNbO3 обусловлен многочисленными точечными дефектами (собственными и примесными) катионной подрешетки. Такие дефекты будут формировать локализованные уровни энергии в запрещенной зоне, способствующие появлению многочисленных каналов рекомбинации и, соответственно, перекрывающихся полос люминесценции, образующих широкие люминесцентные максимумы. Количество таких центров свечения зависит от отношения Li/Nb и особенностей позиций основных (Nb5+ и Li+) и примесных катионов в катионной подрешетке кристалла. Измеряя интенсивность максимумов люминесценции, можно оценить особенности распределения катионов по кислородным октаэдрам в структуре кристалла LiNbO3. При этом, в согласии с данными табл. 2, максимумы при 499–511 и 536–553 нм обусловлены наличием дефектов VLi, NbLi, так как они наиболее чувствительны к изменению состава кристалла.
Литиевый октаэдр в структуре кристалла LiNbO3 конгр больше ниобиевого [5, 20]. По этой причине появление точечного дефекта NbLi приводит к большему рассеянию поглощенной энергии на колебаниях кристаллической решетки, чем появление дефекта VLi. Из табл. 2 видно, что для кристалла LiNbO3 конгр наблюдаются меньшие интенсивность и ширина максимумов при 511 и 549 нм, чем для кристалла LiNbO3 стех (6.0 мол. % K2O), что говорит о большем рассеянии поглощенной энергии на колебаниях кристаллической решетки в конгруэнтном кристалле, характеризующемся гораздо бóльшим количеством дефектов NbLi. Количество дефектов NbLi максимально в конгруэнтном кристалле (≈6 ат. % [5, 20]), т.е. оно невелико по отношению к общему количеству катионов Nb5+ в кристалле.
Таким образом, в силу особенностей дефектной структуры кристалла LiNbO3 интенсивность свечения, обусловленная точечными дефектами NbLi, будет меньше в кристалле любого состава по сравнению с интенсивностью свечения основных ниобиевых центров. Кроме того, в силу разной поляризуемости кислородных октаэдров О6, заселенных разными катионами, кристаллическое поле действует на центры свечения по-разному в разных октаэдрах и это действие максимально для октаэдров, форма которых близка к идеальной. Как известно, наиболее близка к идеальной форма октаэдров О6 для кристалла LiNbO3 стех [4, 20].
В кислородном октаэдре кристалла LiNbO3 вдоль полярной оси существуют два разных расстояния металл–кислород, что обусловливает наличие большой анизотропии кристаллического поля в направлении полярной оси и существование сегнетоэлектрических свойств кристалла [5]. Расстояния вдоль полярной оси между атомом ниобия и двумя атомами кислорода составляют 1.879 и 2.126 Å [5, 20]. При этом короткая связь Nb–O является ковалентной, а длинная – электростатической. Можно предположить, что наличие двух разных расстояний Nb–O (т.е. разных положений катионов Nb5+ в октаэдрах О6) приводит к появлению в спектре люминесценции двух наиболее интенсивных полос с максимумами при 423–427 и 446–449 нм. Такое предположение представляется правомерным, так как эти полосы присутствуют в спектрах всех кристаллов, как номинально чистых с разным отношением Li/Nb, так и легированных Zn (рис. 1).
В то же время, авторы [21] считают, что в спектре кристаллов LiNbO3:Zn полоса люминесценции с максимумом при 418 нм обусловлена наличием точечных дефектов ZnLi. Однако в спектре кристаллов LiNbO3 стех (6.0 мол. % K2O) и LiNbO3 конг, в которых примесь цинка отсутствует (табл. 1), присутствуют полосы с максимумами при 425 и 447 нм и они являются наиболее интенсивными (рис. 1). При этом относительная интенсивность максимума при 425 нм меньше на 21%, а максимума при 447 нм больше на 14% в спектре кристалла LiNbO3 конг по сравнению с таковыми для кристалла LiNbO3 стех (6.0 мол. % K2O) (табл. 2). Из рис. 1 видно также, что с ростом концентрации цинка в кристалле LiNbO3 наблюдается появление новых полос люминесценции при 398 и 691 нм. Появление этих полос может быть обусловлено тем, что присутствие цинка в кристалле LiNbO3:Zn приводит к изменению расстояний Nb–O вдоль полярной оси и к образованию новых каналов рекомбинации, обусловленных новыми типами центров свечения.
В кристаллах LiNbO3:Zn в диапазоне концентраций 0.05–0.95 мол. % ZnО (т.е. до первого концентрационного порога при 3.0 мол. % ZnO) присутствует область повышенного упорядочения структурных единиц катионной подрешетки [22]. Катионам Zn2+ в этой области энергетически выгодно локализоваться в структуре конгруэнтного кристалла в позициях катионов Li+ идеальной структуры стехиометрического состава, образуя дефекты ZnLi и VLi. При упорядочении структурных единиц катионной подрешетки должно уменьшаться количество центров люминесценции. С другой стороны, процессы разупорядочения катионной подрешетки легирующими катионами при дальнейшем увеличении концентрации цинка будут приводить к появлению новых центров люминесценции. Таким образом, в области максимального упорядочения структурных единиц катионной подрешетки при 0.05–0.95 мол. % ZnО должно наблюдаться уменьшение интенсивности и даже исчезновение некоторых дополнительных полос люминесценции. B то же время, в области концентрационного порога при 3.0 мол. % ZnО, где катионная подрешетка кристалла существенно разупорядочена, – увеличение количества центров люминесценции. Отмеченные процессы порядок–беспорядок уверенно проявляются в спектрах кристалла LiNbO3. С увеличением концентрации цинка в кристалле до 4.6 мол. % ZnO происходит увеличение интенсивности полос люминесценции при 447, 511 и 549 нм. При этом интенсивность полос при 425 и 476 нм практически не меняется (рис. 2б, табл. 2). При концентрации 4.6 мол. % ZnO наблюдается скачок интенсивности всех полос люминесценции, свидетельствующий о заметной перестройке системы центров свечения в кристалле (рис. 2б).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что основной вклад в люминесценцию с максимумами при 423–427 и 446–449 нм в исследованных кристаллах LiNbO3 вносит рекомбинация между парой Nb5+–O2– в ниобиевом октаэдре. При этом наличие двух максимумов обусловлено двумя возможными положениями катиона Nb5+ в октаэдре. Центрам люминесценции типа VLi и NbLi соответствуют полосы с максимумами при 499–511 и 536–553 нм соответственно.
Максимумы, расположенные в длинноволновой области (>500 нм), обусловлены дефектами, являющимися более мелкими электронными ловушками. Люминесценция в длинноволновой области спектра зависит от технологии приготовления кристаллов LiNbO3. В кристаллах, полученных методом прямого легирования расплава, с увеличением концентрации цинка до 4.6 мол. % ZnO наблюдается монотонное изменение интенсивности полос люминесценции. При концентрации 4.61 мол. % ZnO наблюдается скачок интенсивности всех полос люминесценции, свидетельствующий о перестройке системы центров люминесценции. Для кристалла LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnO), выращенного из шихты, синтезированной с применением гомогенно легированного прекурсора Nb2O5:Zn, наблюдается заметное подавление излучательной рекомбинации центров NbLi, что свидетельствует о меньшей дефектности кристалла LiNbO3:Zn (4.69 мол. % ZnО) по сравнению с другими кристаллами LiNbO3:Zn.
Список литературы
Kemlin V., Jegouso D., Debray J., Boursier E., Segonds P., Boulanger B., Ishizuki H., Taira T., Mennerat G., Melkonian J.-M., Godard A. Dual-Wavelength Source from 5% MgO: PPLN Cylinders for the Characterization of Nonlinear Infrared Crystals // Opt. Express. 2013. V. 21. № 23. P. 28886–28891.
Mirray R., Runson T.H., Guha S., Taylor J.R. High Average Power Parametric Wavelength Conversion at 3.31–3.48 m in MgO:PPLN // Opt. Express. 2017. V. 25. № 6. P. 6421–6430. https://doi.org/10.1364/OE.25.006421
Палатников М.Н., Сидоров Н.В., Макарова О.В., Бирюкова И.В. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития. Апатиты: КНЦ РАН, 2017. С. 241.
Stroganova E.V., Galutskii V.V., Sudarikov K.V., Rasseikin D.A., Yakovenko N.A. Determination of the Center Composition of Gradient-activated Lithium Niobate Crystals Doped with Magnesium and Chromium // Optoelectron., Instrum. Data Proc. 2016. V. 52. № 2. P. 167–173. https://doi.org/10.3103/S8756699016020096
Сидоров Н.В., Волк Т.Р., Маврин Б.Н., Калинников В.Т. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны. М.: Наука, 2003. С. 255.
Черная Т.С., Максимов Б.А., Волк Т.Р., Рубинина Н.М., Симонов В.И. Атомы Zn в ниобате лития и механизмы их вхождения в кристалл // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т. 73. Вып. 2. С. 110–113.
Черная Т.С., Волк Т.Р., Верин И.А., Симонов В.И. Пороговые концентрации в допированных цинком кристаллах ниобата лития и их структурная обусловленность // Кристаллография. 2008. Т. 53. № 4. С. 612–617.
Сидоров Н.В., Палатников М.Н., Теплякова Н.А., Габаин А.А., Ефремов И.Н. Структурная однородность фоторефрактивных кристаллов LiNbO3 (0.03–4.5 мол. % ZnO) // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 120. № 4. С. 668–674. https://doi.org/10.7868/S003040341604022X
Сидоров Н.В., Палатников М.Н., Теплякова Н.А., Габаин А.А., Ефремов И.Н. Фоторефрактивные свойства конгруэнтных кристаллов ниобата лития, легированных цинком // Перспективные материалы. 2015. № 7. С. 5–14.
Сидоров Н.В., Яничев А.А., Палатников М.Н., Габаин А.А., Пикуль О.Ю. Оптическая однородность, дефекты и фоторефрактивные свойства стехиометрического, конгруэнтного и легированных цинком кристаллов ниобата лития // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 117. № 1. С. 76–85.
Palatnikov M.N., Biryukova I.V., Makarova O.V., Sidorov N.V., Efremov V.V., Efremov I.N., Teplyakova N.A., Manukovskaya D.V. Research of Concentration Conditions for Growth of Strongly Doped LiNbO3:Zn Single Crystals // Advanced Materials. Cham: Springer, 2016. V. 175. P. 87–99. https://doi.org/10.1007/978-3-319-26324-3_7
Маслобоева С.М., Арутюнян Л.Г., Палатников М.Н. Способ получения шихты ниобата лития для выращивания монокристаллов: Пат. 2576641 РФ. Ин-т химии и технологии редких элементов и минер. сырья Кол. науч. центра РАН. № 2015100319/05; заявл. 12.01.15; опубл. 10.03.16. Б.И. № 7.
Сидоров Н.В., Бобрева Л.А., Маслобоева С.М., Теплякова Н.А., Палатников М.Н., Новикова Н.Н. Синтез гомогенно легированной цинком шихты ниобата лития и сравнительные исследования кристаллов LiNbO3:Zn различного генезиса // Перспективные материалы. 2019. № 2. С. 68–78. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2019-2-68-78
Palatnikov M.N., Biryukova I.V., Sidorov N.V., Denisov A.V., Kalinnikov V.T., Smith P.G.R., Shur V.Ya. Growth and Concentration Dependencies of Rare-earth Doped Lithium Niobate Single Crystals // J. Cryst. Growth. 2006. V. 291. P. 390–397. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2006.03.022
Палатников М.Н., Сидоров Н.В., Бирюкова И.В., Щербина О.Б., Калинников В.Т. Гранулированная шихта для выращивания монокристаллов ниобата лития // Перспективные материалы. 2011. № 2. С. 93–97.
Emond M.H.J., Wiegel M., Blasse G., Feigelson R. Luminescence of Stoichiometric Lithium Niobate Crystals // Mater. Res. Bull. 1993. V. 28. P. 1025–1028. https://doi.org/10.1016/0025-5408(93)90140-9
Krol D.M., Blasse G., Powell R.C. The Influence of the Li/Nb Ratio on the Luminescence Properties of LiNbO3 // J. Chem. Phys. 1980. V. 73(1). P. 163–166. https://doi.org/10.1063/1.439901
Fischer C., Wöhlecke M., Volk T., Rubinina N. Influence of the Damage Resistant Impurities Zn and Mg on the UV-Excited Luminescence in LiNbO3 // Phys. Status Solidi A. 1993. V. 137. P. 247–255. https://doi.org/10.1002/pssa.2211370122
Tumuluri A., James Raju K.C. Luminescence of LiNbO3 Polycrystalline Ceramics: Effect of Sc2O3 and Lu2O3 Doping // Ceram. Int. 2014. V. 40. P. 3371–3377. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.09.095
Abrahams S.C., Marsh P. Defect Structure Dependence on Composition in Lithium Niobate // Acta. Crystallogr., Sect. B. 1986. V. 42. P. 61–68.
Murillo J.G., Herrera G., Vega-Rios A., Flores-Gallardo S., Duarte-Moller A., Castillo-Torres J. Effect of Zn Doping on the Photoluminescence Properties of LiNbO3 Single Crystals // Opt. Mater. 2016. V. 62. P. 639–645.
Сидоров Н.В., Яничев А.А., Палатников М.Н., Габаин А.А. Эффекты упорядочения структурных единиц катионной подрешетки кристаллов LiNbO3:Zn и их проявление в спектре комбинационного рассеяния света // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116. № 2. С. 306–315.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Неорганические материалы