بررسی مختصر کریستال لیتیوم نیوبات و کاربردهای آن – قسمت 2: مروری بر کریستال لیتیوم نیوبات

بررسی مختصر کریستال لیتیوم نیوبات و کاربردهای آن – قسمت 2: مروری بر کریستال لیتیوم نیوبات

LiNbO3 به عنوان یک ماده معدنی طبیعی در طبیعت یافت نمی شود. ساختار کریستالی کریستال های لیتیوم نیوبات (LN) اولین بار توسط Zachariasen در سال 1928 گزارش شد. در سال 1955 Lapitskii و Simanov پارامترهای شبکه ای از سیستم های شش ضلعی و مثلثی کریستال LN را با تجزیه و تحلیل پراش پودر اشعه ایکس ارائه کردند. در سال 1958، رایسمن و هولتزبرگ شبه عنصر Li را ارائه کردند2O-Nb2O5 با تجزیه و تحلیل حرارتی، تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس و اندازه گیری چگالی.

نمودار فاز نشان می دهد که Li3NbO4، LiNbO3، LiNb3O8 و لی2Nb28O71 همه می تواند از Li تشکیل شود2O-Nb2O5. به دلیل آماده سازی کریستال و خواص مواد، فقط LiNbO3 به طور گسترده مورد مطالعه و استفاده قرار گرفته است. طبق قاعده کلی نامگذاری شیمیایی، لیتیومNiobate باید Li باشد3NbO4و LiNbO3 باید لیتیوم ام نامیده شودetaنیوبات در مرحله اولیه، LiNbO3 در واقع لیتیوم نامیده می شد Mکریستال اتانیوبات، اما به دلیل کریستال های LN با سه فاز جامد دیگرs اکنون LiNbO به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است3 است تقریبا دیگر تماس نمی گیرد Lایتیوم Metniobate، اما به طور گسترده ای به عنوان شناخته شده است Lایتیوم Niobate

LN Crystal-WISOPTIC

کریستال LiNbO3 (LN) با کیفیت بالا که توسط WISOPTIC.com ساخته شده است

نقطه ذوب اجزای مایع و جامد کریستال LN با نسبت استوکیومتری آن سازگار نیست. تک بلورهای باکیفیت با اجزای سر و دم یکسان را می توان به راحتی با روش کریستالیزاسیون مذاب تنها زمانی رشد داد که از موادی با ترکیب یکسان مرحله جامد و مرحله مایع استفاده شود. بنابراین، کریستال های LN با ویژگی تطبیق نقطه یوتکتیک جامد-مایع خوب به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. کریستال‌های LN معمولاً به آن‌هایی اشاره می‌کنند که ترکیب مشابهی دارند و محتوای لیتیوم ([Li]/[Li+Nb]) حدود 48.6٪ است. عدم وجود تعداد زیادی یون لیتیوم در کریستال LN منجر به تعداد زیادی عیوب شبکه می شود که دو اثر مهم دارد: اول اینکه بر خواص کریستال LN تأثیر می گذارد. ثانیاً، عیوب شبکه مبنای مهمی برای مهندسی دوپینگ کریستال LN فراهم می کند که می تواند عملکرد کریستال را از طریق تنظیم اجزای کریستالی، دوپینگ و کنترل ظرفیت عناصر دوپ شده به طور موثر تنظیم کند، که این نیز یکی از دلایل مهم توجه است. کریستال LN.

متفاوت از کریستال LN معمولی، وجود دارد کریستال نزدیک استوکیومتری LN" که [Li]/[Nb] آن حدود 1 است. بسیاری از خواص فوتوالکتریک این بلورهای LN نزدیک به استوکیومتری برجسته‌تر از کریستال‌های LN معمولی هستند، و به دلیل حساسیت به بسیاری از خواص فوتوالکتریکی حساس‌تر هستند. دوپینگ نزدیک به استوکیومتری، بنابراین آنها به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند. با این حال، از آنجایی که کریستال LN نزدیک به استوکیومتری یوتکتیک با اجزای جامد و مایع نیست، تهیه تک بلور با کیفیت بالا توسط Czochralski معمولی دشوار است. روش. بنابراین هنوز کارهای زیادی برای تهیه کریستال LN نزدیک به استوکیومتری با کیفیت بالا و مقرون به صرفه برای استفاده عملی وجود دارد.


زمان ارسال: دسامبر-27-2021