Наиболее технологичны для выращивания кристаллы ниобата лития конгруэнтного состава, которые получаются достаточно однородными вдоль оси роста. Однако они отличаются более разупорядоченной структурой, чем кристаллы стехиометрического состава и обладают повышенной концентрацией дефектов различного рода, а вследствие этого - высокой чувствительностью к повреждению лазерным излучением, что ограничивает их использование в оптических устройствах. Кристаллы стехиометрического состава более упорядочены и более стойки к оптическому повреждению. Выращивание таких кристаллов достаточно больших размеров затруднено вследствие значительной неоднородности состава по длине були, возникающей в процессе роста, что обычно приводит не только к растрескиванию кристалла, но и к большому разбросу и нестабильности его физических параметров.

В институте разработан метод, позволяющий повысить стойкость конгруэнтных кристаллов ниобата лития к лазерному излучению и стабильность его физических характеристик за счет увеличения степени упорядочения его кристаллической структуры. Высокая степень упорядочения кристаллов, выращиваемых из шихты конгруэнтного состава, достигалась легированием катионами, имеющими ионные радиусы, близкие к радиусам ионов Li и Nb и заряды, промежуточные между зарядами этих ионов. Такие катионы имеют высокий коэффициент вхождения и практически не искажают структуру. При этом в определенном диапазоне концентраций упорядочение катионной подрешетки кристалла существенно возрастает. Максимальная степень упорядочения структурных единиц наблюдается в области малых концентраций примесных ионов. При этом стойкость кристаллов к оптическому повреждению существенно возрастает. Малые концентрации примеси практически не изменяют свойств расплава и технологические режимы выращивания легированных монокристаллов почти не отличается от режимов выращивания кристаллов из расплава конгруэнтного состава. Таким образом, сохраняя технологические преимущества выращивания крупногабаритных кристаллов ниобата лития из шихты конгруэнтного состава, можно приблизить их по степени структурного совершенства и стойкости к повреждению лазерным излучением к кристаллам стехиометрического состава. Имеющееся в институте технологическое оборудование позволяет выращивать до 50 кристаллов оптического качества в год.

Лаборатория материалов электронной техники.