Фоторефрактивные свойства конгруэнтных кристаллов ниобата лития, легированных цинком

摘要

Методами лазерной коноскопии, фотоиндуцированного и комбинационного рассеяния света исследованы оптическая и структурная однородность, а также фоторефрактивные свойства кристаллов LiNbО_3:Zn (0,03 - 4,5 мол. %). Обнаружено, что эффект фоторефракции немонотонно зависит от концентрации Zn~(2+) и практически отсутствует в кристаллах LiNbО_3:Zn (0,05 и 4,5 мол. %). Уменьшение фоторефракции объяснено снижением количества дефектов с локализованными электронами, вследствие вытеснения катионами Zn~(2+) дефектов Nb_(Li) и V_(Li), а также образованием уровней "прилипания" вблизи дна зоны проводимости и излучательной рекомбинацией фотоэлектронов, индуцируемых лазерным излучением. Для кристалла LiNbО_3:Zn (4,5 мол. %) при мощности лазерного излучения 90 мВт наблюдается коноскопическая картина одноосного кристалла высокого оптического качества, существенно лучшая, чем при мощности 1 мВт, что обусловлено "залечиванием" дефектов лазерным излучением. Обнаружена область повышенного упорядочения структуры, когда в катионной подрешетке повышен порядок чередования основных, примесных катионов и вакансий вдоль полярной оси.