INFLUENCE OF A DOPING ION ON THE PROCESSES OF DEFECT FORMATION IN SIMULATED LITHIUM NIOBATE CLUSTERS

Abstract

Разработанный нами подход к расчету кластеров в структуре кристалла ниобата лития на основе не элементарных ячеек, а кислородных кластеров, позволяет не допустить разорванности структур на границах кластера и сохранить электронейтральность модельного кластера. Обнаружены оптимальный размер кластера, имеющий минимум энергии, и структура, стремящаяся к структуре конгруэнтного кристалла ниобата лития, подтверждающая энергетическую оптимальность конгруэнтного кристалла. При введении легирующего иона 3 + во всех трёх случаях концентраций наблюдается энергетический оптимум именно вблизи конгруэнтного соотношения Li/Nb. Также наблюдается понижение энергии после оптимизации модельного кластера, что согласуется с данными спектрального анализа об образовании внутри кристалла микрокластеров с локальным упорядочением структуры. An approach developed by us to calculation of clusters in the structure of a lithium niobate crystal based not on unit cells, but on oxygen clusters, makes it possible to prevent disruption of structures at the boundaries of the cluster and to preserve the electroneutrality of the model cluster. An optimal cluster size with a minimum energy and a structure tending to the structure of a congruent lithium niobate crystal, confirming the energy optimality of a congruent crystal, are found. With the introduction of the dopant ion 3 + , in all three cases of concentrations, an energy optimum is observed precisely near the congruent ratio Li/Nb . A decrease in energy is also observed after optimization of the model cluster, which is consistent with the data of spectral analysis on the formation of microclusters with local ordering of the structure inside the crystal.