Оптические свойства

Длинноволновый край фундаментального поглощения кристаллов боратов лития LiB$_3$O$_5$ и Li$_2$B$_4$O$_7$

И. Н. Огородников

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург

Аннотация: Выполнено экспериментальное исследование ВУФ-края фундаментального оптического поглощения кристаллов боратов лития LiB$_3$O$_5$ (LBO) и Li$_2$B$_4$O$_7$ (LTB). Изучены спектры пропускания ($T$ = 293 K) и поглощения ($T$ = 80, 293 K), определены коротковолновая граница полосы прозрачности (длина волны отсечки) и энергетическое положение края фундаментального поглощения, при котором коэффициент поглощения $k$ = 50 cm$^{-1}$. Определен коэффициент температурного сдвига края поглощения -(3–4.7) $\cdot$ 10$^{-4}$ eV/K. Изучена зависимость параметров края поглощения ориентированных кристаллов LBO $\perp Y$, LBO $\perp X$. На основании низкотемпературных спектров отражения ($T$ = 10 K, $\theta$ = 17$^\circ$, $E$ = 4–32 eV) методом Крамерса–Кронига осуществлены расчеты спектров оптических постоянных: показателей преломления $(n)$ и поглощения $(k)$, действительной $(\varepsilon_1)$ и мнимой $(\varepsilon_2)$ частей комплексной диэлектрической проницаемости, а также коэффициента поглощения $\mu$. В спектре $\varepsilon_2(E)$ исследован наиболее низкоэнергетический пик, обусловленный электронными переходами из вершины валентной зоны на состояния дна зоны проводимости, определены пороги межзонных переходов ($E_g$ при $T$ = 10 K): 8.5–8.6 eV (LBO $\perp Y$), 8.6-8.7 eV (LBO $\perp X$) и 8.8–8.9 eV (LTB). Обсуждается природа края фундаментального поглощения боратов лития.

Ключевые слова: триборат лития LiB$_3$O$_5$, тетраборат лития Li$_2$B$_4$O$_7$, край фундаментального поглощения, оптические свойства.

Поступила в редакцию: 14.03.2022
Исправленный вариант: 14.03.2022
Принята в печать: 15.03.2022

DOI: 10.21883/FTT.2022.07.52568.314

Реферативные базы данных:

•