Исследователи из Института химии и технологии редких элементов им. И.В. Тананаева и Крымского федерального университета изучили, как способ добавления магния влияет на дефекты в кристаллах ниобата лития (LiNbO3), применяемых в лазерах и оптических системах. Легирование магнием меняет свойства материала, но при концентрации свыше 5,5 мол. % возникают дефекты, ухудшающие качество кристаллов.
В работе сравнили два метода: прямое смешивание оксидов и спекание при высокой температуре, и гомогенный метод с использованием золь-гель технологии для равномерного введения магния. С помощью ядерного магнитного резонанса и ИК-спектроскопии выявили новый тип дефекта — комплекс 2MgLi – 2VLi, где ионы магния заменяют литий, а два узла решётки остаются вакантными. Ранее считавшийся типичным антиструктурный дефект NbLi не обнаружили. Также обнаружено, что магний формирует стабильные кластеры у ниобия.
Метод гомогенного легирования обеспечивает более однородные кристаллы, что особенно важно для оптических материалов с высокой эффективностью преобразования лазерного излучения. Это открытие важно для развития квантовой криптографии, терагерцовой спектроскопии и LiDAR технологий.
Таким образом, исследование помогает понять связь между технологиями синтеза и структурой кристаллов, что позволяет разрабатывать материалы с улучшенными свойствами для современных оптических и квантовых устройств.
Учёные разработали метод получения диэфиров фосфорной кислоты. Ключевым преимуществом этой методики является возможность отказаться от токсичных и сложных в применении веществ.