TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Конструкция и технология изготовления

Соединения со структурой силленита.

Кристаллы со структурой силленита относятся к пентагонтритетраэдрическому классу I 23 кубической сингонии и принадлежит к пространственной группе T3(I23) [1,2].обнаружил, что при взаимодействия Bi2O3 с оксидами Si, Ge, Al, Fe, Zn, Pb и др., образуется объёмоцентрированная кубическая фаза [3,4] с элементарной ячейкой содержащей две формульные единицы.

Позднее более тщательные исследования [5] показали, что соединения со структурой силленита образуются при взаимодействии g-Bi2O3 с оксидами элементов, способных иметь четверную координацию по кислороду.

Параметр элементарной ячейки объёмоцентрированной кубической g-Bi2O3 а=10,245 ± 0,001 Å, а измеренная гидростатическая плотность составляет 9,239 г/см3 [1].

Структура германата висмута.

Атомы кислорода О(3) расположены на главных диагоналях элементарной ячейки вокруг Ge, образуя правильный тетраэдр, на что было обращено внимание в работах [6-8] (рис. 1.1.1.).

На одинаковом расстоянии от каждого атома кислорода О(3) (2,640 Å) расположены три атома висмута. Вi . В кристаллах Bi12GeO20 атомы кислорода связаны с атомами висмута и германия ионно - ковалентными связями из-за значительно большей электроотрицательности атома кислорода.

Каждый атом висмута окружен семью атомами кислорода, расположенными на разных расстояниях от него и представляющих собой искажённый полиэдр (рис. 1.1.2.).

Рис. 1.1.1 Расположение тетраэдров [GeO4] в элементарной ячейке германосилленита

Рис.1.1.2 Строение полиэдра [BiO7]

По мнению [6] ион висмута образует пять ионно - ковалентных связей с ионами кислорода (O(2), O(3), O(1a), O(1b), O(1c)), которые принадлежат одной с ним примитивной ячейке, и смещён на 0,197 Å по отношению к центру плоскости, образованной четырьмя атомами кислорода. Два других атома кислорода (О(1d) и О(1e)) принадлежат соседним примитивным ячейкам и удалены на расстояние 3,08 и 3,17 Å, что вызвало сомнения в отношении характера связи. Каждый [BiO7] окружён девятью подобными комплексами, расположенными таким образом, что образуются винтовые оси.

Модель элементарной ячейки Bi12GeO20 была предложена в работе. Эта модель помогла рассмотреть свойства этих соединений с точки зрения их кристаллической структуры.

Некоторые физические свойства силленитов.

Монокристаллы со структурой силленита, в основном, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к электрооптическим и магнитным кристаллам:

· Высокие прочностные характеристики;

· Достаточная твёрдость;

· Нерастворимость в воде;

· Негигроскопичность;

· Хорошие диэлектрические характеристики в сильных полях.

· Кроме того, они принадлежат к кубической сингонии [9-12].

Диаграммы состояний приведены на рис.1.2.1. и 1.2.2

Свойства Таблица 1.2.2

Примеры использования кристаллов силленитов в различных приборах и свойства, благодаря которым возможно это использование.

1. Электрооптические модуляторы света (например, для модуляции лазерного излучения)

Большое значение электрооптический коэффициент х108

Упругооптический коэффициент

высокий показатель преломления

Низкое управляющее напряжение, Ul/2, кВ

специфич. Требования, выделяющие силлениты в ряде др. кристаллов (ниобаты, КДР)

Bi12GeO20(BGO): r41=11 [15] Bi12SiO20(BSO): r41=10 [16] КДР(KH2PO4): r41=26 [17]

0.115 [18] 0.130 [18] 0.251 [17]

2.65 [18] 2.55 [16]

12 [17] 21 [16] 75 [17]

высокие прочностные характеристики достаточная для практ. целей твердость (у BGO-370¸430 г/мм2 [18]) нерастворимость в воде негигроскопичность прозрачность в широком диапазоне длин волн (у BGO-0,45¸8,2 мкм [18]) принадлежность к кубич. Сингонии (в случаях, когда важна оптич. Изотропность крист. В отсутствие эл. поля)

2. Акустические приборы (линии задержки на поверхностных волнах с большим временем задержки)

Низкая скорость распространения звук. Волн у BGO: скорость продольной волны: 3420 м/сек (в направлении (100)), поперечной - 1770 м/сек [19]

Отмечено слабое затухание упругих волн в BGO [20], т.е. малые потери энергии, что позволяет создать малогабаритные линии задержки на поверхностных волнах с большим временем задержки

3. Запоминающие устройства ПВМС (или фотосопротивление с электропроводностью 10-10 - 10-14 Ом-1см-1 (у Bi12GeO20 [10])

Фотопроводимость увеличение отмечено у Bi12TiO20 при легировании V (до 0,1 вес.%) [21], но одновременно увеличивается и темновая проводимость; увеличение фотопроводимости без увеличения темновой проводимости отмечено у Bi12TiO20 при легировании Zn (0,009 масс.%)

Электрические свойства - для записи необходима большая подвижность носителей заряда, для длительного хранения - малая

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи

Локальная радиосеть
Система предназначается для объединения в единую сеть персональных компьютеров или других электронных устройств. Каждый участник сети должен получать в реальном масштабе времени информацию о других активных абонентах и иметь возможность соединения с любым из них. Основные требования к системе: минима ...

Все права защищены! 2018 - www.techshape.ru