Stability investigations of pure and doped with Cu, Fe and Cr ions lithium niobate single crystals for optical applications

• Autorzy: Kaczmarek S.

Warianty tytułu

PL

Badania stabilności czystych i domieszkowanych Cu, Fe i Cr monokryształów LiNbO₃ dla celów optycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of investigations of the influence of gamma and proton radiations on absorption, luminescence and birefringence of either pure or Cu, Fe and Cr doped LiNbO₃ single crystals were presented. A method of birefringence dispersion testing on the entire areas of plane-parallel plates of LiNbO₃ crystals has been illustrated by the influence of both types of irradiation on pure and Fe, Cr and Cu-doped LiNbO₃ wafers. It was stated that LN:Cu single crystals show different behavior than other investigated crystals. First of all it exhibits lower susceptibility to ɣ-rays, the absence of 500 nm additional absorption and strong proton susceptibility observed in polarimeter measurements.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań wpływu promieniowania gamma i protonów na absorpcję, luminescencję i dwójłomność optyczną czystych lub domieszkowanych Cu, Fe i Cr monokryształów LiNbO₃. Na przykładzie płasko-równoległych dużych płytek LiNbO₃ zilustrowano metodę testowania dwójłomności optycznej. Stwierdzono, że monokryształy LiNbO₃:Cu wykazują wyższą odporność na promieniowanie gamma, brak dodatkowej absorpcji w pobliżu 500 nm (biopolarony Nb⁴⁺ - Nb⁴⁺ i wysoką podatność na promieniowanie protonów obserwowaną w badaniach polarymetrycznych.

Słowa kluczowe

EN

single crystals studies; crystallography

PL

monokryształy; krystalografia

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 50, nr 6
• Strony: 21--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarek S.

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 2 S. Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] A. E. Hughes, B. Henderson In J. H. Crawford, L. M. Slifkin (eds.) Point defects in Solids, Plenum Press, New York, London 1972, 381.
• [2] J. H. Crawford jr., NIMB, 1 (1984), 159.
• [3] E. A. Kotomin, A. I. Popov, Radiation-induced point defects in simple oxides, NIMB, 141 (1998), 1-15.
• [4] L. Arizmendi, J. M. Cabrera And F. Aguillo-Lopez, Defects induced in pure and doped LiNbO3 by irradiation and thermal reduction, J. Phys. C, Solid State Phys., 17 (1984), 515-529.
• [5] R. Jabłoński, S. M. Kaczmarek, I. Pracka. B. Surma, M. Świrkowicz, T. Łukasiewicz, ESR and optical measurements of LiNbO3 and LiTaO3 single crystals doped with ions of the first transition series, Spectrochimica Acta, A 54 (1998), 1701-1709.
• [6] S. M. Kaczmarek, R. Jabłoński, I. Pracka, M. Świrkowicz, J. Wojtkowska, S. Warchol, Radiation defects in LiNbO3 single crystals doped with Cr3+ ions, Cryst. Res. Technol., 34 (1999), 729-735.
• [7] I. Pracka, A. Bajor, S. M. Kaczmarek, M. Świrkowicz, B. Kaczmarek, J. Kisielewski, T. Łukasiewicz, Growth and Characterization of LiNbO3 Single Crystals Doped with Cu and Fe Ions, Cryst. Res. Technol., 34 (1999), 627-634.
• [8] A. L. Bajor, Testing of optical materials by birefringence dispersion mapping, in book: Optics and Optoelectronics. Theory, Devices and Applications, vol. 2, 1312-1316, Ed. O. P. Nijhawan, A. K. Gupta, A. K. Musla, K. Singh, Narosa Publ. House, New Delhi, Madras, Bombay, Calcutta, London 1998.
• [9] M. G. Clark, F. J. Disalvo, A. M. Glass, And G. E. Peterson, Electronic structure of iron-doped lithium niobate, J. Chem. Phys., 59 (12) (1973), 6209-6219.
• [10] A. K. Petrosjan, R. M. Hachatrian, E. G. Sharojan, Jahn-Teller effect of Cu2+ ion in LiNbO3 single crystal, Fiz. Tw. Tela, 26 (1) (1984), 22-28.
• [11] J. F. H. Nicholls, T. P. J. Han, B. Henderson, and F. Jaque, Charge compensation and site-selective luminescence of Cr3+LiNbO3, Chem. Phys. Letters, 202 (6) (1993), 560-567.
• [12] J. Garcia-Sole, B. Macalik, L. E. Bausa, F. Cusso, E. Camarillo, A. Lorenzo, L. Nunez, F. Jacque, A. Monteil, G. Boulon, J. E. Munoz-Santistute and I. Vergara, Optical detection of ion impurity sites in doped LiNbO3, J. Electrochem. Soc., vol. 140, 7 (1993), 2010-2015.
• [13] F. Jaque, J. Garcia-Sole, E. Amarillo, F. J. Lopez, H. Murietta and J. Hernandez, Detection of Cr3+ sites in LiNbO3: MgO, Cr3+ and LiNbO3: Cr3+, Phys. Rev. B, vol. 47, 9 (1993), 5432-5434.
• [14] G. Corradi, H. Sothe, J. M. Spaeth and K. Polgar, Electron spin resonance and electron-nuclear double-resonance investigation of a new Cr3+ defect on an Nb site in LiNbO3:Mg: Cr, J. Phys.: Condens. Matter, 3 (1991), 1901-1908.
• [15] J. Koppitz, O. F. Schirmer And A. Kuznetsov, Thermal dissociation of bipolarons in reduced undoped LiNbO3, Europhys. Lett., 4 (9) (1987), 1055-1059.
• [16] S. M. Kaczmarek, J. Wojtkowska, Z. Moroz, I. Pracka, Valency change of impurities inside oxide compounds under proton irradiation, Journal of Alloys and Compounds, 286/1-2, IV (1999), 167-173.
• [17] S. M. Kaczmarek, J. Wojtkowska, Z. Moroz, J. Kisielewski, Interaction of protons with oxide compounds, Proceedings of III-d International Conference on Intermolecular Interactions with Matter, 2-4.09.1999, Lublin, 148-152, Ed. K. Sangwal, University of Technology.