Störstellen und ihre Wechselbeziehungen in kongruentem, stöchiometrischem und perfekt geordnetem LiNbO3

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Die Tragweite von LiNbO3(LN) für viele optisch-technische Anwendungen kann kaum überschätzt werden. Bisher wird hierfür meist kongruentes Material eingesetzt. Es enthält aufgrund seines Li-Mangels hohe Konzentrationen von intrinsischen Störstellen. Um solche Kristalle durch gezielte Dotierung für Anwendungen maßzuschneidern, sind meist hohe Fremdionendichten erforderlich; sie verschlechtern jedoch die optische Qualität der Kristalle. Dagegen enthält Material mit stöchiometrischer Zusammensetzung, das neuerdings verfügbar ist, nur äußerst geringe Konzentrationen intrinsischer Defekte, und bereits durch niedrige Dotierungen lassen sich die optischen Eigenschaften gezielt modifizieren. Dabei wird die optische Qualität der Proben nicht vermindert. Das Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Aufklärung von Defektstrukturen insbesondere in stöchiometrischen Kristallen u.a. mit Hilfe von EPR und ENDOR. Durch Korrelation der Ergebnisse dieser Techniken mit den lichtinduzierten Absorptionsänderungen sollen die mit den Defekten verbundenen Ladungstransferwege identifiziert werden. Systematische Studien von reinem, einfach und doppelt dotiertem Material und der festgestellten Wechselbeziehungen zwischen den jeweils vorhandenen Defekten sollen zu allgemeinen Regeln für die Kompensationsmechanismen führen.