Закономерности формирования дефектной структуры, люминесцентных и фоторефрактивных свойств керамик и монокристаллов ниобата лития одинарного и двойного легирования цинком и магнием, полученных по разным технологиям, в зависимости от концентрации легирующих элементов

Создание на основе монокристалла ниобата лития новых (обладающих низкими эффектом фоторефракции, величиной напряженности коэрцитивного поля и фотолюминесценцией) и модифицирование уже имеющихся функциональных нелинейно-оптических монокристаллических и керамических материалов для телекоммуникационного оборудования, для электрооптических элементов интегральной оптики (модуляторов, переключателей, оптических затворов), для преобразования лазерного и широкополосного излучения является актуальной задачей современного оптического материаловедения. В проекте предполагается исследовать влияние технологий на особенности дефектной структуры и композиционной однородности серий монокристаллов и керамик ниобата лития, легированных цинком и магнием в широком диапазоне концентраций, включающем концентрационные пороги. Будет применен комплекс взаимодополняющих методов: оптическая микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света, ИК-спектроскопия поглощения и отражения, фотоиндуцированное рассеяния света, лазерная коноскопия, фото- и термолюминесценция. При этом особое внимание будет уделено исследованиям люминесцентных свойств кристаллов и чувствительности кристаллов к повреждению оптическим и ионизирующим излучениями. Легирование кристалла ниобата лития магнием и цинком позволяет существенно увеличить стойкость к оптическому повреждению и снизить величину коэрцитивного поля. Установление особенностей механизмов свечения в зависимости от метода легирования, от вида, концентрации и особенностей локализации легирующей добавки в кристаллической решетке ниобата лития даст возможность регулировать люминесцентные и фоторефрактивные свойства кристаллической матрицы, что важно при создании лазерных материалов. Исследование кристаллов ниобата лития двойного легирования магнием и цинком позволит более точно определить концентрационный диапазон легирующей примеси, в котором возникает максимальное подавление эффекта фоторефракции и спонтанной излучательной рекомбинации при максимально низком значении напряженности коэрцитивного поля, что важно для создания материалов для преобразования лазерного излучения на периодически поляризованных доменах микронных и субмикронных размеров. Предполагается уточнить физико-химические основы технологий на различных этапах (от синтеза исходных компонентов до получения монокристаллов и керамик). Важная задача проекта - обеспечение и сопровождение технологий высокосовершенных монокристаллов и керамик ниобата лития разного состава и генезиса физическими методами исследования их состояния дефектности и композиционной однородности.