Симонова Е.А.   Кузнецов А.Б.   Кононова Н.Г.   Шевченко В.С.   Гореявчева А.А.   Кох А.Е.  

Фазообразование в пятикомпоненетной взаимной системе Li, Na, Ba, B // O, F и выращивание кристаллов β-ΒaΒ2O4

Докладчик: Симонова Е.А.

Нецентросимметричные кристаллы боратов прозрачны в ультрафиолетовой области спектра, имеют наиболее высокую лазерную стойкость, и поэтому широко используются в фундаментальной и прикладной оптоэлектронике [1,2]. Нелинейно-оптические кристаллы низкотемпературной модификации бората бария β-ΒaΒ2O4 (ΒΒO) до сих пор остаются одни-ми из важнейших кристаллов, получение которых затруднено полиморфным переходом. Ввиду повышения требований к оптическому качеству кристаллов β-ΒaΒ2O4 актуальной остается задача поиска новых растворителей для их выращивания.
Изучение фазообразования в пятикомпоненетной взаимной системе Li, Na, Ba, B // O, F проводили совокупностью методов физико-химического анализа: мето-дом дифференциального термического анализа, модифицированным методом визуально-политермического анализа, методами спонтанной кристаллизации, твердофазного синтеза и рентгенофазового анализа.

Фазовые реакции и фазовые равновесия, возникающие при выращивании монокри-сталлов β-ΒaΒ2O4 из раствора в расплаве, вписываются в пятикомпонентную взаимную си-стему из оксидов и фторидов лития, натрия, бария и бора. На основании изученных фазовых равновесий в системах ΒaΒ2O4 – BaO - Na2O - (LiF)2 и ΒaΒ2O4 – BaO - Na2O - (LiF)2 - (NaF)2 был проведен ряд ростовых экспериментов и осуществлен подбор режимов для выращива-ния кристаллов β-ΒaΒ2O4. Выращивание кристаллов β-ΒaΒ2O4 осуществляли в прецизион-ной нагревательной печи, обладающей высокой симметрией и стабильностью теплового по-ля [3]. Из раствора в расплаве массой 1000 г. в системе ΒaΒ2O4 - BaO - Na2O - (LiF)2 был вы-ращен кристалл BBO весом 204 г., 66 мм в диаметре и 27 мм в высоту (рис. 1а), в системе ΒaΒ2O4 - BaO - Na2O - (LiF)2 - (NaF)2 - весом 168 г., 65 мм в диаметре и 28 мм в высоту (рис. 1б). Начальная температура роста составила 920 ˚С и 918 ˚С, температурный интервал кристаллизации - 109 ˚С и 103 ˚С, соответственно.

Работа выполнена за счет средств проекта РФФИ № №18-08-01157 А.

Литература
1. Nikogosyan D.N. Nonlinear optical crystals: A complete survey. N.Y.: Springer, 2005. - 427 p.
2. P.P.Fedorov, A.E.Kokh, N.G.Kononova // Barium borate -BaB2O4 as a material for nonlinear optics // Russian Chemical Reviews. 2002. V. 71. № 8. P. 651-671.
3. Kokh A.E., Kononova N.G. Crystal growth under heat field rotation conditions // Solid-State Electron. 2000. V. 44, №5. P. 819-824.