Недавнее исследование учёных Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН, опубликованное в журнале Materials, посвящено изучению люминесценции и структуры дефектов в кристаллах ниобата лития, выращенных различными методами. Этот материал благодаря своим уникальным оптическим свойствам активно применяются в телекоммуникациях, лазерных системах и интегрированной оптике.
Основное внимание уделено поверхностной и "объёмной" люминесценции — способности материала излучать свет под воздействием внешнего источника энергии. В ходе работы выяснилось, что ключевую роль в этом процессе играют дефекты в кристаллической решетке — замещающие атомы ниобия на местах лития. В зависимости от метода выращивания кристаллов, количество этих дефектов варьируется, что напрямую влияет на яркость и длину волны испускаемого света.
Исследование также показало, что для создания более качественных материалов с улучшенными оптическими свойствами необходимо минимизировать количество дефектов в кристалле. Например, в кристаллах, приближенных к стехиометрическому составу (Li/Nb = 1), наблюдается более слабая люминесценция, что свидетельствует о более упорядоченной кристаллической структуре и меньшем количестве дефектов.
Эти результаты открывают новые перспективы для разработки высокоэффективных материалов в оптической и лазерной технике, где важно контролировать дефектную структуру для повышения качества кристаллов.

Еще одна научная работа из "Вестника Кольского научного центра" посвящена изучению локализации следовых количеств катионов бора в структуре боросодержащих кристаллов ниобата лития. Написали ее сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Роман Титов, Александра Кадетова, Максим Смирнов, Николай Сидоров и Михаил Палатников.
Бор используется как легирующая примесь в процессе кристаллизации ниобата лития, и его локализация важна для улучшения некоторых свойств кристаллов - однородности структуры, устойчивости к лазерному воздействию и фоторефракции. Эти свойства особенно актуальны для создания высококачественных нелинейно-оптических материалов, которые применяются для преобразования лазерного излучения. Выявить, где и как в структуре кристалла может размещаться катион бора, помогает метод расчета кулоновского взаимодействия. Результаты исследований показали, что бор может локализоваться в различных тетраэдрических пустотах кристаллической структуры в зависимости от окружающих ионов и наличия точечных дефектов. Эти данные можно использовать для улучшения технологий выращивания кристаллов ниобата лития, что открывает перспективы появления материалов с улучшенными характеристиками для высокоточного лазерного оборудования.
Журнал "Вестник Кольского научного центра" сейчас выходит исключительно в электронном виде. Многие статьи для него "поставляют" молодые ученые - победители конкурса научных работ, который ежегодно проходит в КНЦ РАН.