Получение монокристалла ниобата лития, легированного магнием и эрбием

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Разработана и реализована технологическая схема получения гомогенно легированной магнием и эрбием шихты ниобата лития, содержащей 4.0 мол.% Mg и 0.78 мол.% Er, из которой методом Чохральского из расплава выращен монокристалл LiNbO3:Mg:Er (4.0 мол.% Mg, 0.6 мол.% Er), и проведены исследования по оценке его химической, микроструктурной и оптической однородности, а также фоторефрактивных свойств.

About the authors

S. M. Masloboeva

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Email: sofia_masloboeva@mail.ru
Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

I. V. Biryukova

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

I. N. Efremov

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

O. V. Palatnikova

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

N. A. Tepljakova

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

M. N. Palatnikov

Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials named after I. V. Tananaev – a structural unit of the Federal Research Center 'Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences'

Akhademgorodok, 26a, Apatity, Murmansk Region, 184209 Russia

References

  1. Nolte T., Pawlik T., Spaeth J.M. EPR Study of Er3+ in Congruent LiNbO3 // Solid State Common. 1997. V. 104. P. 535–539. https://doi.org/10.1016/S0038-1098(97)00343-8
  2. Mignotte C. Structural Characterization for Er3+-Doped Oxide Materials Potentially Useful as Optical Devices // Appl. Surface Sci. 2004. V. 226. № 4. P. 335–370. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2003.10.051
  3. Qi Y., Li Y. Integrated Lithium Niobate Photonics // Nanophotonics. 2020. V. 9. № 6. P. 1287–1320. https://doi.org/10.1515/nanoph-2020-0013
  4. Nunez L., Herreros B., Duchowicz R. et al. Site-Selective Up-Conversion in LiNbO3:Er3+ // J. Lumin. 1994. V. 60–61. P. 81–84. https://doi.org/10.1016/0022-2313(94)90099-X
  5. Chen G., Li N., Dang J., Lin H.L., Zhou Y., Fu Y.H., Lee L.Y.T., Yu Y., Liu A.Q., Danner A.J. Advances in Lithium Niobate Photonics: Development Status and Perspectives // Adv. Phot. 2022. V. 4. № 3. Р. 034003 https://doi.org/10.1117/1.AP.4.3.034003
  6. Babenko I.D., Galutskiy V.V., Ivashko S.S., Stroganova E.V. Temperature Dependence of Er3+, Yb3+ Kinetic Spectra in the Gradient Crystals of Lithium Niobate // Opt. Mater. 2020. V. 102. Р. 109818. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109818
  7. Палатников М.Н., Бирюкова И.В., Макарова О.В., Сидоров Н.В., Кравченко О.Э., Ефремов В.В. Выращивание крупногабаритных кристаллов LiNbO3 : Mg // Неорган. материалы. 2013. Т. 49. № 3. С. 293–300. https://doi.org/10.7868/s0002337x13030147
  8. Palatnikov M.N., Kadetova A.V., Aleshina L.A., Sidorova O.V., Sidorov N.V., Biryukova I.V., Makarova O.V. Growth, Structure, Physical and Chemical Characteristics in a Series of LiNbO3:Er Crystals of Different Composition Grown in One Technological Cycle // Opt. Laser Technol. 2022. № 147. Р. 107671. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107671
  9. Палатников М.Н., Сидоров Н.В., Макарова О.В., Бирюкова И.В. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2017. 243 с.
  10. Палатников М.Н., Бирюкова И.В., Маслобоева С.М., Макарова О.В., Кравченко О.Э., Яничев А.А., Сидоров Н.В. Сравнение структуры и оптической однородности кристаллов LiNbO3〈Mg〉, выращенных из шихты различного генезиса // Неорган. материалы. 2013. Т. 49. № 7. С. 765–770. https://doi.org/10.1016/10.7868/S0002337X13060080
  11. Палатников М.Н., Сандлер В.А., Сидоров Н.В., Ефремов И.Н., Макарова О.В. Методы контроля степени униполярности крупногабаритных кристаллов LiNbO3 // Приборы и техника эксперимента. 2020. № 3. С. 104–108. https://doi.org/10.31857/s0032816220040084
  12. Маслобоева С.М., Ефремов И.Н., Бирюкова И.В., Палатников М.Н. Получение и исследование монокристалла ниобата лития, легированного бором // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 11. С. 1208–1214. https://doi.org/10.31857/S0002337X2011007X
  13. Максименко В.А., Сюй А.В., Карпец Ю.М. Фотоиндуцированные процессы в кристаллах ниобата лития. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 96 с.
  14. Сидоров Н.В., Пикуль О.Ю., Теплякова Н.А., Палатников М.Н. Лазерная коноскопия и фотоиндуцированное рассеяние света в исследованиях свойств нелинейно-оптического кристалла ниобата лития. М.: РАН, 2019. 350 с.
  15. Pagola S., Carbonio R.E., Alonso J.A., Fernandez-Diaz M.T. Crystal Structure Refinement of MgNb2O6 Columbite from Neutron Powder Diffraction Data and Study of the Ternary System MgO–Nb2O5–NbO, with Evidence of Formation of New Reduced Pseudobrookite Mg5–xNb4+xO15–δ (1.14 ≤ x ≤ 1.60) Phases // J. Solid State Chem. 1997. V. 134. P. 76–84. https://doi.org/10.1006/jssc.1997.7538
  16. Kato K. Structure Refinement of H-Nb2O5 // Acta Crystallogr., Sect. B. 1976. V. 32. P. 764–767. https://doi.org/10.1107/S0567740876003944
  17. Hsu R., Maslen E.N., Boulay D., Ishizawa N. Synchrotron X-Ray Studies of LiNbO3 and LiTaO3 // Acta Crystallogr., Sect. B. 1997. V. 53. P. 420–428. https://doi.org/10.1107/S010876819600777X
  18. Бартель И. Захват примесей при росте кристаллов из расплава // Рост кристаллов. Ереван: Изд-во ЕГУ, 1975. Т. 11. С. 315–327.
  19. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава. Конвекция и неоднородности: Пер. с англ. Ан.В. Бунэ/Под ред. В.И. Полежаева. М.: Мир, 1991. 149 с.
  20. Мамян А.Л., Налбандян О.Г. Концентрационное переохлаждение при флуктуациях температуры расплава при выращивании кристаллов методом Чохральского // Физика и химия обработки материалов. 1985. № 3. С. 107–110.
  21. Палатников М.Н., Бирюкова И.В., Макарова О.В., Сидоров Н.В., Теплякова Н.А., Маслобоева С.М., Ефремов В.В. Влияния технологии приготовления шихты на физико-химические и оптические свойства кристаллов LiNbO3:Mg // Перспективные материалы. 2016. № 1. С. 5–13.
  22. Kimura H., Taniuchi T., Iida S., Uda S. Bulk Crystal Growth of Congruent MgO-doped LiNbO3 Crystal with Stoichiometric Structure and its Second-Harmonic-Generation Properties // J. Cryst. Growth. 2010. V. 312. № 23. P. 3425–3427. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2010.08.056
  23. Блистанов А.А., Бондаренко В.С., Переломова Н.В., Шаскольская М.П. Акустические кристаллы. Справочник / Под ред. Шаскольской М.П. М.: Наука, 1982. 632 с.
  24. Volk T., Wohleke M. Lithium Niobate. Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching. Berlin: Springer, 2008. 250 р.
  25. Палатников М.Н., Бирюкова И.В., Щербина О.Б., Сидоров Н.В., Макарова О.В., Теплякова Н.А. Выращивание и концентрационные зависимости свойств кристаллов LiNbO3:Er // Кристаллография. 2016. Т. 61. № 6. С. 999–1008. https://doi.org/10.7868/S0023476116040160
  26. Pikoul O. Determination of the Optical Sign of a Crystal by a Conoscopic Method // J. Appl. Crystallogr. 2010. V. 43. P. 955–958. https://doi.org/10.1107/S0021889810022375

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».