COMPLEX DEFECTS IN CRYSTALS OF LITHIUM NIOBATE DOPING MAGNESIUM IN A WIDE RANGE OF CONCENTRATIONS AND THEIR MANIFESTATION IN THE IR ABSORPTION SPECTRUM IN THE REGION OF STRETCHING VIBRATIONS OF OH-GROUPS
Abstract
We made a comparative investigation of the defective structure of nominally pure congruent and stoichiometric LiNbO3 crystals as well as a set of congruent magnesium doped crystals within the concentration range 0.19—5.91 mol.% MgO including two concentration thresholds of 3.0 and ~5.5 mol.% MgO. We detected that in the IR absorption spectrum the main band parameters (frequency, half-width, and intensity), related to the valence vibrations of OH groups, near the concentration threshold at 5.5 mol.% MgO display abrupt changes. It is established that the blue shift of the band of the valence vibrations of OH-groups on 50 cm-1 takes place owing to the MgLi+-MgNb3--ОН- complex formation when the Mg concentration achieves the second concentration threshold.
About the Authors
N. V. Sidorov
Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”
Russian Federation
Russian Federation
26а, Akademgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209
L. A. Bobreva
Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”
Russian Federation
Russian Federation
26а, Akademgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209
M. N. Palatnikov
Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”
Russian Federation
Russian Federation
26а, Akademgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209
References
1. T. Volk, M. Wohlecke. Lithium Niobate. Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching, Berlin, Springer (2008)
2. Н. В. Сидоров, Т. Р. Волк, Б. Н. Маврин, В. Т. Калинников. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны, Москва, Наука (2003)
3. 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)
4. V. Kemlin, D. Jegouso, J. Debray, E. Boursier, P. Segonds, B. Boulanger, H. Ishizuki, T. Taira, G. Mennerat, J. Melkonian, A. Godard. Opt. Express, 21, N 23 (2013) 28886—28891
5. J. M. Cabrera, J. Olivares, M. Carrascosa, J. Rams, R. Müller, E. Diéguez. Adv. Phys., 45, N 5 (1996) 349—392
6. K. Lengyel, L. Kovacs, A. Peter, K. Polgar, G. Corradi, A. Baraldi, R. Capelletti. Appl. Phys. Lett., 96 (2010) 1—3
7. M. Cochez, M. Ferriol, P. Bourson, M. Aillerie. Opt. Mater., 21 (2003) 775—781
8. Y. Kong, Z. Wanlin, C. Xiaojun, X. Jingjun, Z. Guangyin. J. Phys.: Condens. Matter, 11 (1999) 2139—2143
9. K. Lengyel, L. Kovacs, A. Peter, K. Polgar, G. Corradi. Appl. Phys. B: Las. Opt., 87 (2007) 317—322
10. А. А. Блистанов, В. М. Любченко, А. Н. Горюнова. Кристаллография, 43, № 1 (1998) 86—92
11. М. Н. Палатников, Н. В. Сидоров, И. В. Бирюкова, П. Г. Чуфырев, В. Т. Калинников. Перспект. матер., 4 (2003) 48—54
12. Xi-Qi Feng, B. Tang Tong. J. Phys.: Condens. Matter, 5 (1993) 2423—2430
13. J. Liu, W. Zhang, G. Zhang. Phys. Status Solidi A, 156 (1996) 285—291
14. Н. В. Сидоров, М. Н. Палатников, Л. А. Бобрева, Н. Н. Новикова. Неорг. матер., 53, № 7 (2017) 727—731 [N. V. Sidorov, L. A. Bobreva, M. N. Palatnikov, N. N. Novikova. Inorg. Mater., 53 (2017) 713—717]
15. Н. В. Сидоров, Л. А. Бобрева, М. Н. Палатников. Опт. и спектр., 123, № 2 (2017) 246—252 [N. V. Sidorov, L. A. Bobreva, M. N. Palatnikov. Opt. Spectrosc., 123 (2017) 258—263]
16. Н. В. Сидоров, Н. А. Теплякова, М. Н. Палатников, Л. А. Бобрева. Журн. прикл. спектр., 84, № 4 (2017) 521—526 [N. V. Sidorov, N. A. Teplyakova, L. A. Bobreva, M. N. Palatnikov. J. Appl. Spectr., 84 (2017) 549—554]
17. M. N. Palatnikov, I. V. Biryukova, N. V. Sidorov, A. V. Denisov, V. T. Kalinnikov, P. G. R. Smith, V. Ya. Shur. J. Cryst. Growth, 291 (2006) 390—397
18. K. Lеngyel, A. Peter, L. Kovacs, G. Corradi, L. Palfavi, J. Hebling, M. Unferdorben, G. Dravecz, I. Hajdara, Zs. Szaller, K. Polgar. Appl. Phys. Rew., N 2 (2015) 040601—0406028
19. С. В. Евдокимов, А. В. Яценко. Кристаллография, 48, № 4 (2003) 594—598 [S. V. Yevdokimov, A. V. Yatsenko. Crystallogr. Rep., 48, N 4 (2003) 542—546]
20. N. Zotov, H. Boysen, F. Frey. J. Phys. Chem. Solids, 55, N 2 (1994) 145—152
21. H. J. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow. J. Phys. Chem. Solids, 52, N 1 (1991) 201—210
22. N. Iyi, K. Kitamura, F. Izumi, J. K. Yamamoto, T. Hayashi, H. Asano, S. Kimura. J. Solid State Chem., 101 (1992) 340—352
23. A. Grone, S. Kapphan. J. Phys. Chem. Solids, 56 (1995) 687—701
24. K. Polgar, A. Peter, L. Kovacs, G. Corrdsi, Zs. Szaller. J. Cryst. Growth, 177 (1997) 211—216
25. J. R. Herrington, B. Dischler, A. Rauber, J. Schneider. J. Solid State Commun., 12 (1973) 351—354
26. L. Arizmendi, J. Ambite Emilio, L. Plaza Jose. Opt. Mater., 35 (2013) 2411—2413
27. B. C. Grabmaier, F. Otto. J. Cryst. Growth, 79 (1986) 682—688
Review
For citations:
Sidorov N.V., Bobreva L.A., Palatnikov M.N. COMPLEX DEFECTS IN CRYSTALS OF LITHIUM NIOBATE DOPING MAGNESIUM IN A WIDE RANGE OF CONCENTRATIONS AND THEIR MANIFESTATION IN THE IR ABSORPTION SPECTRUM IN THE REGION OF STRETCHING VIBRATIONS OF OH-GROUPS. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2019;86(4):510-516. (In Russ.)
Views: 284
Email this article 