Исследование влияния концентрации легирующих примесей на оптическую однородность и фоторефрактивные свойства монокристаллов LiNbO3 : Er : Zn
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, научная тема № 0186-2022-0002, регистрационный номер FMEZ-2022-0016
Бирюкова И.В.
1, Титов Р.А.
1, Теплякова Н.А.
1, Ефремов И.Н.
1, Палатников М.Н.
11Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты, Россия
Email: m.palatnikov@ksc.ru, r.titov@ksc.ru, n.tepliakova@ksc.ru, i.efremov@ksc.ru
Поступила в редакцию: 30 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 29 августа 2023 г.
Принята к печати: 9 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 22 октября 2023 г.
Проведены исследования физико-химических характеристик, оптической однородности и фоторефрактивных свойств серии из четырех монокристаллов LiNbO3 : Er : Zn, полученных методом Чохральского. Содержание эрбия в кристаллах составляло ~0.5 mol.% и содержание цинка в кристаллах ~4.02, 4.41, 4.65, 4.66 mol.%. Исследовано распределение легирующих примесей в системе расплав-кристалл LiNbO3 : Er : Zn и определены оптимальные концентрационные диапазоны эрбия и цинка в исходном расплаве, обеспечивающие получение кристаллов с высокой химической, оптической однородностью и стойкостью к оптическому повреждению для приложений в оптоэлектронике и лазерной технике. Ключевые слова: ниобат лития, кристаллы, эрбий, цинк, двойное легирование, коэффициент распределения, лазерная коноскопия, фотоиндуцированное рассеяние света.
- M.E. Lines, A.M. Glass. Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials (Oxford, Clarendon, 1977)
- Ю.С. Кузьминов. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития (Наука, М., 1987)
- T. Volk, M. Wohlecke. Lithium Niobate. Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching (Springer, Berlin, 2008)
- C. Guanyu, L. Nanxi, D.N. Jun, L. Hong-Lin, Z. Yanyan, H.F. Yuan, Y.T.L. Lennon, Y. Yu, L. Ai-Qun, J.D. Aaron. Adv. Photon., 4 (3), 034003 (2022). DOI: 10.1117/1.AP.4.3.034003
- T. Tian, Y. Wen, L. Wei, S. Hui, Z. Yan, C. Yaoqing, M. Yunfeng, X. Jiayue. J. Cryst. Growth., 565, 126132 (2021). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2021.126132
- H. Huangpu, C. Lutong, H. Hui. Opt. Mater., 42, 47 (2015). DOI: 10.1016/j.optmat.2014.12.016
- O. Sanchez-Dena, C.D. Fierro-Ruiz, S.D. Villalobos-Mendoza, D.M.C. Flores, J.T. Elizalde-Galindo, R. Fari as. Crystals, 10 (11), 973 (2020). DOI: 10.3390/cryst10110973
- М.Н. Палатников, Н.В. Сидоров, О.В. Макарова, И.В. Бирюкова. Фундаментальные аспекты технологии сильно легированных кристаллов ниобата лития (Изд-во КНЦ РАН, Апатиты, 2017)
- T. Volk, M. Wohlecke, N. Rubinina, A. Reichert, N. Razumovski. Ferroelectrics., 183 (1), 291 (1996). DOI: 10.1080/00150199608224116
- Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников, Н.А. Теплякова, И.В. Бирюкова, Р.А. Титов, О.В. Макарова, С.М. Маслобоева. Монокристаллы ниобата и танталата лития разного состава и генезиса (Изд-во РАН, М., 2022)
- Н.В. Сидоров, Т.Р. Волк, Б.Н. Маврин, В.Т. Калинников. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны (Наука, М., 2003)
- M. Aillerie, P. Bourson, M. Mostefa, F. Abdi, M.D. Fontana. J. Phys. Conf. Ser., 416, 012001 (2013). DOI: 10.1088/1742-6596/416/1/012001
- L. Kovacs, L. Kocsor, E. Tichy-Racs, K. Lengyel, L. Bencs, G. Corradi. Opt. Mater. Express., 9 (12), 4506 (2019). DOI: 10.1364/OME.9.004506
- K. Lengyel, A. Peter, L. Kovacs, G. Corradi, L. Palfalvi, J. Hebling, M. Unferdorben, G. Dravecz, I. Hajdara, Z. Szaller, K. Polgar. Appl. Phys. Rev., 2 (4), 040601 (2015). DOI: 10.1063/1.4929917
- V.Ya. Shur, A.R. Akhmatkhanov, I.S. Baturin. Appl. Phys. Rev., 2 (4), 040604 (2015). DOI: 10.1063/1.4928591
- Л.А. Алешина, А.В. Кадетова, О.В. Сидорова. Труды КНЦ РАН: Химия и материаловедение, 1 (9), 493 (2018). DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.493-498
- M. Stoffel, H. Rinnert, E. Kokanyan, G. Demirkhanuan, H. Demirkhanuan, M. Aillerie. Opt. Mater., 57, 79 (2016). DOI: 10.1016/j.optmat.2016.04.013
- C. Yang, X. Tu, S. Wang, K. Xiong, Y. Chen, Y. Zheng, E. Shi. Opt. Mater., 105, 109893 (2020). DOI: 10.1016/j.optmat.2020.109893
- N. Mkhitaryan, J. Zaraket, N. Kokanyan, E. Kokanyan, M. Aillerie. EPJ Appl. Phys., 85, 30502 (2019). DOI: 10.1051/epjap/2019180317
- Е.В. Строганова, В.В. Галуцкий, Н.Н. Налбантов, А.С. Козин. Автометрия, 53 (1), 94 (2017). DOI: 10.15372/AUT20170111 [E.V. Stroganova, V.V. Galutskiy, N.N. Nalbantov, A.S. Kozin. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 53 (1), 77 (2017). DOI: 10.3103/S8756699017010113]
- P.L. Pernas, M.J. Hernandes, E. Ruiz, E. Cantelar, R. Nevado, C. Morant, G. Lifante, F. Cusso. Appl. Surf. Sci., 161 (1-2), 123 (2000). DOI: 10.1016/S0169-4332(00)00147-1
- Q. Yannan, W. Rui, X. Lili, X. Yanling, Y. Chunhui, L. Xinrong. Cryst. Res. Technol., 46 (11), 1137 (2011). DOI: 10.1002/crat.201100254
- Q. Yannan, W. Rui, X. Lili, X. Yanling, Y. Chunhui. Opt. Commun., 285 (13-14), 2986 (2012). DOI: 10.1016/j.optcom.2012.02.066
- T.R. Volk, V.I. Pryalkin, N.M. Rubinina. Opt. Lett., 15 (18), 996 (1990). DOI: 10.1364/OL.15.000996
- X. Zhen, R. Wang, W. Zheng, L. Zhao, Y. Xu. Proc. SPIE: Optoelectronics, Materials, and Devices for Communications, 4580, 546 (2001). DOI: 10.1117/12.445013
- M.N. Palatnikov, A.V. Kadetova, L.A. Aleshina, O.V. Sidorova, N.V. Sidorov, I.V. Biryukova, O.V. Makarova. Opt. Laser Technol., 147, 107671 (2022). DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107671
- V. Bermudez, M.D. Serrano, J. Tornero, E. Dieguez. Solid State Commun., 112 (12), 699 (1999). DOI: 10.1016/S0038-1098(99)00419-6
- X.H. Zhen, W.S. Xu, C.Z. Zhao, L.C. Zhao, Y.H. Xu. Cryst. Res. Technol., 37 (9), 976 (2002). DOI: 10.1002/1521-4079(200209)37:9<976::AID-CRAT976>3.0.CO;2-F
- И.Н. Ефремов, И.В. Бирюкова, О.Э. Кравченко, М.Н. Палатников. Труды КНЦ РАН. Серия: Технические науки, 1 (13), 90 (2022). DOI: 10.37614/2949-1215.2022.13.1.015
- М.Н. Палатников, И.В. Бирюкова, О.В. Макарова, В.В. Ефремов, О.Э. Кравченко, В.И. Скиба, Н.В. Сидоров, И.Н. Ефремов. Неорг. матер., 51 (4), 428 (2015). DOI: 10.7868/S0002337X15040120 [M.N. Palatnikov, I.V. Biryukova, O.V. Makarova, V.V. Efremov, O.E. Kravchenko, V.I. Skiba, N.V. Sidorov, I.N. Efremov. Inorg. Mater., 51 (4), 375 (2015). DOI: 10.1134/S0020168515040123]
- М.Н. Палатников, В.А. Сандлер, Н.В. Сидоров, И.Н. Ефремов, О.В. Макарова. Приборы и техника эксперимента, 3, 104 (2020). DOI: 10.31857/S0032816220040084 [M.N. Palatnikov, V.A. Sandler, N.V. Sidorov, I.N. Efremov, O.V. Makarova. Instrum. Exp. Tech., 63 (3), 383 (2020). DOI: 10.1134/S0020441220040089]
- Н.В. Сидоров, О.Ю. Пикуль, Н.А. Теплякова, М.Н. Палатников. Лазерная коноскопия и фотоиндуцированное рассеяние света в исследованиях свойств нелинейно-оптического кристалла ниобата лития (Изд-во РАН, М., 2019)
- В.А. Максименко, А.В. Сюй, Ю.М. Карпец. Фотоиндуцированные процессы в кристаллах ниобата лития (Физматлит, М., 2008)
- К.А. Рудой, Б.В. Набатов, В.И. Строганов, А.Ф. Константинова, Л.В. Алексеева, Е.А. Евдищенко, Б.И. Кидяров. Кристаллография, 48 (2), 334 (2003). [K.A. Rudovi , V.I. Stroganov, L.V. Alekseeva, B.V. Nabatov, A.F. Konstantinova, E.A. Evdishchenko, B.I. Kidyarov. Crystallogr. Rep., 48 (2), 300 (2003). DOI: 10.1134/1.1564211]
- O.Y. Pikoul. J. Appl. Crystallogr., 43, 955 (2010). DOI: 10.1107/S0021889810022375
- N. Zotov, H. Boysen, F. Frey, T. Metzger, E. Born. J. Phys. Chem. Solids, 55 (2), 145 (1994). DOI: 10.1016/0022-3697(94)90071-X
- O. Sanchez-Dena, S.D. Villalobos-Mendoza, R. Fari as, C.D. Fierro-Ruiz. Crystals, 10 (11), 990 (2020). DOI: 10.3390/cryst10110990
- D.M. Smyth. Ferroelectrics, 50 (1), 93 (1983). DOI: 10.1080/00150198308014437
- G.E. Peterson, A. Carnevale. J. Chem. Phys., 56 (10), 4848 (1972). DOI: 10.1063/1.1676960
- Т.С. Черная, Б.А. Максимов, Т.Р. Волк, Н.М. Рубинина, В.И. Симонов. Письма в ЖЭТФ, 73 (2), 110 (2001). [T.S. Chernaya, B.A. Maksimov, T.R. Volk, N.M. Rubinina, V.I. Simonov. JETP Lett., 73 (2), 103 (2001). DOI: 10.1134/1.1358430]
- T.R. Volk, B. Maximov, T. Chernaya, N. Rubinina, M. Wohlecke, V. Simonov. Appl. Phys. B.-Lasers O., 72 (6), 647 (2001). DOI: 10.1007/s003400100548
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.