name: Физико-химические основы технологий оптически высокосовершенных номинально чистых и легированных нелинейно-оптических монокристаллов ниобата лития с низким эффектом фоторефракции
keyword_list: Монокристалл ниобата лития стехиометрия гомогенное, прямое и двойное легирование нефоторефрактивные примеси эффект фоторефракции комплексные и точечные структурные дефекты ИК-спектроскопия поглощения валентные колебания ОН-групп спектроскопический критерий стехиометрии
abstract: Уточнены физико-химические основы технологий монокристаллов LiNbO3 разного состава и генезиса, разрабатываемых в Институте химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленном подразделении Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС КНЦ РАН). Выполнены исследования по обеспечению сопровождения высокосовершенных монокристаллов LiNbO3 эффективными методами контроля состояния дефектности кристалла, дающими надежную информацию о структурном совершенстве кристалла с учетом всех технологических этапов его получения. Сформулированы преимущества и недостатки уже существующих и разрабатываемых в настоящее время в ИХТРЭМС КНЦ РАН технологий номинально чистых (с разным отношением Li/Nb) и легированных монокристаллов LiNbO3 с низкими эффектом фоторефракции и коэрцитивным  полем. Сформулирован наиболее точный в настоящее время спектроскопический критерий соответствия кристаллов ниобата лития высокосовершенным кристаллам стехиометрического состава: в ИК-спектрах поглощения высокосовершенных кристаллов, близких к стехиометрическому составу, существует только одна позиция для атома водорода и в области валентных колебаний ОН-групп должна наблюдаться только одна узкая линия (S = 3.0 см-1) с частотой 3466 см-1. При этом в спектре комбинационного рассеяния света должна отсутствовать линия с частотой 120 см-1, соответствующая двухчастичным состояниям акустических фононов А1(ТО) типа симметрии с суммарным волновым вектором, равным нулю. Показано, что по технологии HTTSSG из конгруэнтного расплава с добавлением флюса ~6.0 мас.% К2О с использованием отечественной шихты на ростовых установках «Кристалл-2» можно получать монокристаллы LiNbO3 с такой же дефектностью подрешетки атомов водорода, как и в «стехиометрических» кристаллах (LiNbO3стех.), выращенных из расплава, содержащего ~58.6 мол.% Li2O, но значительно превосходящие кристаллы LiNbO3стех. по общей оптической и структурной однородности. Проведено сопоставление технологии кристаллов LiNbO3:Mg и LiNbO3:Zn  прямого легирования и технологии, использующей легированную шихту, синтезированную с использованием прекурсоров Nb2O5:Me (Me = Mg, Zn) (метод гомогенного легирования). Показано, что технология гомогенного легирования пятиокиси ниобия Nb2O5, разработанная с применением органических растворителей, позволяет получить кристаллы с более высокой концентрацией ОН-групп по сравнению с технологией прямого легирования расплава, но приводит к снижению оптической однородности кристалла. Выполнен подробный анализ механизмов образования комплексных дефектов различного типа (обусловленных наличием водородных связей) и динамики их развития в зависимости от состава кристалла, а также выполнен анализ вхождения и влияния легирующих примесей (Zn, Mg, Fe, Gd, Y.) на концентрацию и особенности локализации ОН-групп в структуре кристаллов.
chairman_dissertation_council.name: Анатолий
chairman_dissertation_council.surname: Николаев
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Заместитель директора института по научной работе
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: R-9987-2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7202396736
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Кривовичев
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: Председатель
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 47.09.47
rubrics.name: Материалы для лазерной техники и голографии
rubrics.code: 47.09.33
rubrics.name: Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики
rubrics.code: 61.31.51
rubrics.name: Остальные элементы, оксиды, минеральные кислоты, основания, соли
oecds.code: 02.05.QF
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, CHARACTERIZATION & TESTING
speciality_codes.name: Технология неорганических веществ
speciality_codes.code: 05.17.01
supervisors.fio: Сидоров Н.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Приборы и методы экспериментальной физики
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Строганова Е.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Баранчиков А.Е.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Неорганическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФИЦ КНЦ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
protection_organization.ogrn: 1025100508333
protection_organization.supervisor_name: Сергей
protection_organization.supervisor_surname: Кривовичев
protection_organization.supervisor_patronymic: Владимирович
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФИЦ КНЦ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
author_organization.ogrn: 1025100508333
author_organization.supervisor_name: Сергей
author_organization.supervisor_surname: Кривовичев
author_organization.supervisor_patronymic: Владимирович
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения