Перестройка дефектной структуры тетрабората лития (Li$_{2}$B$_{4}$O$_{7}$) во внешнем электрическом поле

С помощью рентгеновской дифрактометрии изучен процесс перестройки дефектной структуры монокристалла тетрабората лития под воздействием внешнего электрического поля высокой напряженности, приложенного вдоль полярного направления [001]. Измерена кинетика проводимости, которая согласуется с изменениями КДО.
При приложении электрического поля напряженностью 300–500 V/mm, происходит резкое уширение кривой дифракционного отражения и рост интегральной интенсивности в несколько раз, но ее положение и форма практически не меняются. При еще более сильных полях, напряженностью от 500 до 1500 V/mm, процесс уширения кривой замедляется, однако наблюдается появление асимметрии формы и резкое смещение пика в область меньших углов, что связано с увеличением параметра решетки вдоль оси $c$. При этом изменения приобретают квазиобратимый характер, так как искаженная структура частично восстанавливается с очень медленной скоростью (в течение нескольких месяцев).
Два типа зависимостей изменения параметров кривой дифракционного отражения от внешнего поля интерпретируются, как проявление двух механизмов ионной проводимости: за счет мобильных ионов лития (Li$^{+}$) при малых полях и вакансий кислорода (VO$^{2+}$) при более высоких полях. Процесс миграции носителей зарядов приводит к увеличению концентрации дефектов и структурным изменениям в приповерхностной области кристалла. Полученные результаты имеют практическое значение с точки зрения управляемого изменения дефектной структуры в кристаллах с ионной проводимостью.