Abstract

We analyzed the properties of damage-resistant LiNbO3 crystals doped with Mg, Zn, or In. Damage resistance is due to an essential increase in the photoconductivity σp. In the first two compounds the increase in σp is most pronounced at concentrations exceeding certain thresholds (5.5 mol. % MgO or 7 mol. % ZnO in the congruent melt), whereas in In-doped crystals it occurs at any In concentration. The increase in σp is directly related to the reduction of the intrinsic defects NbLi because of their substitution by damage-resistant impurities. If an iron impurity is present, then an abrupt decrease in the capture cross section of Fe3+ acceptors at Mg or Zn concentrations higher than the threshold is responsible for the observed increase in σp.

© 1994 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. G. G. Zhong, J. Jian, and Z. K. Wu, in Proceedings of the Eleventh International Quantum Electronics Conference (Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1980), p. 631
  2. D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
    [CrossRef]
  3. K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
    [CrossRef]
  4. J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
    [CrossRef]
  5. T. R. Volk and N. M. Rubinina, Opt. Lett. 15, 996 (1990).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).
  7. T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
    [CrossRef]
  8. W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
    [CrossRef]
  9. T. R. Volk and N. M. Rubinina, Ferroelectr. Lett. 14, 37 (1992).
    [CrossRef]
  10. H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
    [CrossRef]
  11. H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
    [CrossRef]
  12. O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
    [CrossRef]
  13. A. Räuber, in Current Topics in Materials Science (Elsevier, Amsterdam, 1978), Vol. 1, p. 550.
  14. L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).
  15. J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
    [CrossRef]
  16. J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
    [CrossRef]
  17. D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
    [CrossRef]
  18. A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
    [CrossRef]
  19. O. F. Schirmer and D. von der Linde, Appl. Phys. Lett. 33, 35 (1978).
    [CrossRef]
  20. J. E. Midvinter, J. Appl. Phys. 39, 3033 (1968).
    [CrossRef]
  21. F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
    [CrossRef]
  22. A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
    [CrossRef]
  23. S. C. Abrahams and P. Marsh, Acta Crystallogr. B 42, 61 (1986).
    [CrossRef]
  24. B. C. Grabmaier and F. Otto, J. Cryst. Growth 79, 682 (1986).
    [CrossRef]
  25. K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
    [CrossRef]
  26. C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
    [CrossRef]
  27. J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
    [CrossRef]
  28. D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
    [CrossRef]
  29. E. Krätzig and R. Orlowski, Appl. Phys. 15, 133 (1978).
    [CrossRef]
  30. N. V. Kukhtarev, Sov. Tech. Phys. Lett. 2, 438 (1976).
  31. R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
    [CrossRef]
  32. T. R. Volk and N. M. Rubinina, Phys. Status Solidi A 108, 437 (1988).
    [CrossRef]
  33. T. Volk and N. Rubinina, Sov. Phys. Solid State 33, 674 (1991).
  34. T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
    [CrossRef]
  35. M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
    [CrossRef]
  36. T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
    [CrossRef]
  37. O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
    [CrossRef]
  38. B. Faust, “Study of the properties of free and weakly bound small polarons in Mg-, Zn- and In-doped reduced LiNbO3,” diploma dissertation (Fachbereich Physik, University of Osnabrück, Osnabrück, Germany, 1992).

1993 (2)

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

1992 (3)

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Ferroelectr. Lett. 14, 37 (1992).
[CrossRef]

1991 (4)

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
[CrossRef]

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

T. Volk and N. Rubinina, Sov. Phys. Solid State 33, 674 (1991).

1990 (6)

D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Opt. Lett. 15, 996 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
[CrossRef]

1989 (2)

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

1988 (2)

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Phys. Status Solidi A 108, 437 (1988).
[CrossRef]

1987 (2)

A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
[CrossRef]

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

1986 (3)

S. C. Abrahams and P. Marsh, Acta Crystallogr. B 42, 61 (1986).
[CrossRef]

B. C. Grabmaier and F. Otto, J. Cryst. Growth 79, 682 (1986).
[CrossRef]

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

1985 (2)

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

1984 (1)

D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
[CrossRef]

1983 (1)

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

1981 (1)

J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
[CrossRef]

1978 (2)

O. F. Schirmer and D. von der Linde, Appl. Phys. Lett. 33, 35 (1978).
[CrossRef]

E. Krätzig and R. Orlowski, Appl. Phys. 15, 133 (1978).
[CrossRef]

1976 (1)

N. V. Kukhtarev, Sov. Tech. Phys. Lett. 2, 438 (1976).

1973 (1)

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

1968 (1)

J. E. Midvinter, J. Appl. Phys. 39, 3033 (1968).
[CrossRef]

Abrahams, S. C.

S. C. Abrahams and P. Marsh, Acta Crystallogr. B 42, 61 (1986).
[CrossRef]

Armington, A. F.

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

Böker, A.

A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
[CrossRef]

Bryan, D. A.

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
[CrossRef]

Byer, R. L.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Catlow, C. R. A.

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

Catlow, S. R. A.

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

Clark, M. G.

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

Cordova-Plaza, A.

A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
[CrossRef]

Corradi, G.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
[CrossRef]

Cravero, I.

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

da Silva, M. F.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

DeLeo, G. G.

D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
[CrossRef]

Digonnet, M.

A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
[CrossRef]

Digonnet, M. J.

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

DiSalvo, F. J.

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

Donnerberg, H.

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
[CrossRef]

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

Dutt, D. A.

D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
[CrossRef]

Faust, B.

B. Faust, “Study of the properties of free and weakly bound small polarons in Mg-, Zn- and In-doped reduced LiNbO3,” diploma dissertation (Fachbereich Physik, University of Osnabrück, Osnabrück, Germany, 1992).

Feigelson, R. S.

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

Feigl, F. J.

D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

Fischer, C.

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

Földvári, I.

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

Gerson, R.

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
[CrossRef]

Glass, A. M.

J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
[CrossRef]

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

Grabmaier, B.

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

Grabmaier, B. C.

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

B. C. Grabmaier and F. Otto, J. Cryst. Growth 79, 682 (1986).
[CrossRef]

Hage-Ali, M.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Halliburton, L. E.

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

Holtmann, L.

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

Huafu, W.

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

Ivanov, M. A.

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Jackel, J. L.

J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
[CrossRef]

Jian, J.

G. G. Zhong, J. Jian, and Z. K. Wu, in Proceedings of the Eleventh International Quantum Electronics Conference (Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1980), p. 631

Jinke, W.

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

Ketchum, J. L.

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

Koppitz, J.

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

Kovács, L.

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

Kovásc, L.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Kozlovski, W. J.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Krasnikov, V. V.

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

Krätzig, E.

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

E. Krätzig and R. Orlowski, Appl. Phys. 15, 133 (1978).
[CrossRef]

Kukhtarev, N. V.

N. V. Kukhtarev, Sov. Tech. Phys. Lett. 2, 438 (1976).

Kusnetsov, A. I.

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

Lian, F. X.

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

Marsh, P.

S. C. Abrahams and P. Marsh, Acta Crystallogr. B 42, 61 (1986).
[CrossRef]

Meilman, M. L.

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Midvinter, J. E.

J. E. Midvinter, J. Appl. Phys. 39, 3033 (1968).
[CrossRef]

Nightingale, J. Z.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Olson, D. H.

J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
[CrossRef]

Orlowski, R.

E. Krätzig and R. Orlowski, Appl. Phys. 15, 133 (1978).
[CrossRef]

Otto, F.

B. C. Grabmaier and F. Otto, J. Cryst. Growth 79, 682 (1986).
[CrossRef]

Peterson, G. E.

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

Polgár, K.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

Pryalkin, V. I.

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

Pryalkin, Y. I.

T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).

Räuber, A.

A. Räuber, in Current Topics in Materials Science (Elsevier, Amsterdam, 1978), Vol. 1, p. 550.

Reade, G. E.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Rebouta, Z.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Reyher, H. J.

O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
[CrossRef]

Rice, R. R.

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

Rubinina, N.

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

T. Volk and N. Rubinina, Sov. Phys. Solid State 33, 674 (1991).

Rubinina, N. M.

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Ferroelectr. Lett. 14, 37 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Opt. Lett. 15, 996 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Phys. Status Solidi A 108, 437 (1988).
[CrossRef]

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Rybicki, A.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Sanz-García, J. A.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Schirmer, O. F.

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
[CrossRef]

A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
[CrossRef]

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

O. F. Schirmer and D. von der Linde, Appl. Phys. Lett. 33, 35 (1978).
[CrossRef]

Shaw, H. J.

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
[CrossRef]

Shchapov, F. Ya.

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

Shiying, H.

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

Shramchenko, S. A.

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Shuvalov, L. A.

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Siffert, P.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Silva, W. J.

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

Soares, J. C.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Sommerfeldt, R.

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

Stoquert, I. P.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Sweeney, K. L.

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

Szaller, Zs.

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

Thiemann, O.

O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
[CrossRef]

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
[CrossRef]

Tomaschke, H. E.

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
[CrossRef]

Tomlinson, S. M.

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

Volk, T.

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

T. Volk and N. Rubinina, Sov. Phys. Solid State 33, 674 (1991).

Volk, T. R.

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Ferroelectr. Lett. 14, 37 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Opt. Lett. 15, 996 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Phys. Status Solidi A 108, 437 (1988).
[CrossRef]

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

Volkov, V. V.

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

von der Linde, D.

O. F. Schirmer and D. von der Linde, Appl. Phys. Lett. 33, 35 (1978).
[CrossRef]

Wöhlecke, M.

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
[CrossRef]

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

Wu, Z. K.

G. G. Zhong, J. Jian, and Z. K. Wu, in Proceedings of the Eleventh International Quantum Electronics Conference (Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1980), p. 631

Yanxia, X.

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

Young, W. M.

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

Zhong, G. G.

G. G. Zhong, J. Jian, and Z. K. Wu, in Proceedings of the Eleventh International Quantum Electronics Conference (Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1980), p. 631

Acta Crystallogr. B (1)

S. C. Abrahams and P. Marsh, Acta Crystallogr. B 42, 61 (1986).
[CrossRef]

Appl. Phys. (1)

E. Krätzig and R. Orlowski, Appl. Phys. 15, 133 (1978).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

O. F. Schirmer and D. von der Linde, Appl. Phys. Lett. 33, 35 (1978).
[CrossRef]

D. A. Bryan, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, Appl. Phys. Lett. 44, 847 (1984).
[CrossRef]

Ferroelectr. Lett. (1)

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Ferroelectr. Lett. 14, 37 (1992).
[CrossRef]

Ferroelectrics (5)

T. R. Volk, N. M. Rubinina, V. I. Pryalkin, V. V. Krasnikov, and V. V. Volkov, Ferroelectrics 109, 345 (1990).
[CrossRef]

J. Koppitz, O. F. Schirmer, M. Wöhlecke, A. I. Kusnetsov, and B. C. Grabmaier, Ferroelectrics 92, 233 (1989).
[CrossRef]

T. R. Volk, M. A. Ivanov, F. Ya. Shchapov, and N. M. Rubinina, Ferroelectrics 126, 185 (1992).
[CrossRef]

T. R. Volk, S. A. Shramchenko, M. A. Ivanov, M. L. Meilman, N. M. Rubinina, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 73, 367 (1987).
[CrossRef]

O. Thiemann, G. Corradi, and H. J. Reyher, Ferroelectrics 125, 283 (1992).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

A. Cordova-Plaza, M. Digonnet, and H. J. Shaw, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 262 (1987).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (3)

J. L. Jackel, D. H. Olson, and A. M. Glass, J. Appl. Phys. 52, 4855 (1981).
[CrossRef]

K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, and H. E. Tomaschke, J. Appl. Phys. 57, 1036 (1985).
[CrossRef]

J. E. Midvinter, J. Appl. Phys. 39, 3033 (1968).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

M. G. Clark, F. J. DiSalvo, A. M. Glass, and G. E. Peterson, J. Chem. Phys. 59, 6209 (1973).
[CrossRef]

J. Cryst. Growth (1)

B. C. Grabmaier and F. Otto, J. Cryst. Growth 79, 682 (1986).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. Solids (3)

F. X. Lian, W. Jinke, W. Huafu, H. Shiying, and X. Yanxia, J. Phys. Chem. Solids 51, 397 (1990).
[CrossRef]

O. F. Schirmer, O. Thiemann, and M. Wöhlecke, J. Phys. Chem. Solids 52, 185 (1991).
[CrossRef]

D. A. Dutt, F. J. Feigl, and G. G. DeLeo, J. Phys. Chem. Solids 51, 407 (1990).
[CrossRef]

J. Phys. Condens. Mater. (2)

L. Kovásc, Z. Rebouta, J. C. Soares, M. F. da Silva, M. Hage-Ali, I. P. Stoquert, P. Siffert, J. A. Sanz-García, G. Corradi, Zs. Szaller, and K. Polgár, J. Phys. Condens. Mater. 50, 781 (1993).

A. Böker, H. Donnerberg, and O. F. Schirmer, J. Phys. Condens. Mater. 2, 6865 (1990).
[CrossRef]

Opt. Eng. (1)

D. A. Bryan, R. R. Rice, R. Gerson, H. E. Tomaschke, K. L. Sweeney, and L. E. Halliburton, Opt. Eng. 24, 138 (1985).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Opt. Lett. 15, 996 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

W. M. Young, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, M. J. Digonnet, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 15, 995 (1991).
[CrossRef]

Phys. Lett. A (1)

J. L. Ketchum, K. L. Sweeney, L. E. Halliburton, and A. F. Armington, Phys. Lett. A 94, 450 (1983).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (2)

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, S. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 40, 11909 (1989).
[CrossRef]

H. Donnerberg, S. M. Tomlinson, C. R. A. Catlow, and O. F. Schirmer, Phys. Rev. B 44, 4877 (1991).
[CrossRef]

Phys. Status Solidi A (3)

C. Fischer, M. Wöhlecke, T. Volk, and N. Rubinina, Phys. Status Solidi A 137, 247 (1993).
[CrossRef]

R. Sommerfeldt, L. Holtmann, E. Krätzig, and B. Grabmaier, Phys. Status Solidi A 106, 89 (1988).
[CrossRef]

T. R. Volk and N. M. Rubinina, Phys. Status Solidi A 108, 437 (1988).
[CrossRef]

Solid State Commun. (1)

K. Polgár, L. Kovács, I. Földvári, and I. Cravero, Solid State Commun. 59, 375 (1986).
[CrossRef]

Sov. J. Quantum Electron. (1)

T. R. Volk, N. M. Rubinina, and Y. I. Pryalkin, Sov. J. Quantum Electron. 17, 262 (1990).

Sov. Phys. Solid State (1)

T. Volk and N. Rubinina, Sov. Phys. Solid State 33, 674 (1991).

Sov. Tech. Phys. Lett. (1)

N. V. Kukhtarev, Sov. Tech. Phys. Lett. 2, 438 (1976).

Other (4)

B. Faust, “Study of the properties of free and weakly bound small polarons in Mg-, Zn- and In-doped reduced LiNbO3,” diploma dissertation (Fachbereich Physik, University of Osnabrück, Osnabrück, Germany, 1992).

J. Z. Nightingale, W. J. Silva, G. E. Reade, A. Rybicki, W. J. Kozlovski, and R. L. Byer, in Laser and Nonlinear Optical Materials, L. G. DeShazer, ed., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.681, 20 (1986).
[CrossRef]

G. G. Zhong, J. Jian, and Z. K. Wu, in Proceedings of the Eleventh International Quantum Electronics Conference (Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1980), p. 631

A. Räuber, in Current Topics in Materials Science (Elsevier, Amsterdam, 1978), Vol. 1, p. 550.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (7)

Fig. 1
Fig. 1

Photorefraction Δ|nen0| in damage-resistant LiNbO3 versus impurity concentrations. Curves 1 and 2, guides for the eye, correspond to LiNbO3:Zn and LiNbO3:Mg:Fe, respectively. The two plus signs represent data for LiNbO3:Zn:Fe. The photorefraction is induced by an Ar-ion laser beam of 20 W cm−2.

Fig. 2
Fig. 2

Photosensitivity defined as the ratio of photoconductivity and laser power per inverse square centimeter versus Zn concentration in LiNbO3:Zn (curve 1) and LiNbO3:Zn:0.01% Fe (curve 2). The asterisk on the ordinate describes LiNbO3:0.01% Fe:1.5% In2O3, and the asterisk to the right of curve 2 describes LiNbO3:0.01% Fe:6.5% Zn:1.5% In2O3.

Fig. 3
Fig. 3

Phase-matching temperatures of Nd:YAG laser frequency doubling for LiNbO3 doped with Mg, Zn, or In. Solid curves, results for LiNbO3:Mg, dotted curve, results for LiNbO3:Zn. The asterisks on the dashed curve, referenced by the upper abscissa correspond to LiNbO3:5.5%Zn:In. The square in the lower left-hand corner denotes LiNbO3:1.7% In2O3.

Fig. 4
Fig. 4

IR transmission spectra in LiNbO3:Zn. Curve a, below threshold; curve b, in the threshold region; curve c, above threshold.

Fig. 5
Fig. 5

EPR spectrum at T = 31 K of reduced LiNbO3:5.4% Zn after illumination (15 min) with the nonfiltered light of a mercury lamp. This spectrum is typical for Mg and Zn concentrations below thresholds; at Mg- or Zn-doping rates above threshold and at any In doping the spectrum does not appear.

Fig. 6
Fig. 6

Optical absorption in heavily reduced LiNbO3 crystals. (a) Mg or Zn concentrations below the thresholds; (b) Mg or Zn concentrations exceeding thresholds, or any In concentration.

Fig. 7
Fig. 7

X-ray-induced optical absorption in Mg- or Zn-doped LiNbO3at room temperature. (a) Mg or Zn concentrations below the thresholds. Curves 1 and 2 describe the optical absorption before and after irradiation, and curve 3 describes Δα, obtained by subtracting 1 from 2; this band is stable in the darkness. (b) The difference spectrum Δα is shown for Mg or Zn concentrations above threshold. This band vanishes in darkness within several minutes.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Photorefraction and Photosensitivity σp/I in LiNbO3:Ina

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

5 MgO + 3 ( Nb Li 4 + V Nb 5 - ) - + 2 Nb Li 4 + = 5 Mg Li + + Nb 2 O 5 ,
4 MgO = 3 Mg Li + + Mg Nb 3 - + LiNbO 3 .
4 ZnO + 4 ( Nb Li 4 + V Nb 5 - ) - + Nb Li 4 + = 3 Zn Li + + Zn Nb 3 - + LiNbO 3 + Li 2 O .

Metrics