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

Схемные функции и частотные характеристики линейной электрической цепи
Цель курсовой работы - овладеть способами нахождения частотных характеристик цепи. Представленная схема нагрузки является фильтром частот, что определяет область её применения. Используемая при работе эквивалентная схема транзистора является простейшей (для облегчения расчетов), но она позволяет качеств ...

Все права защищены! 2020 - www.techshape.ru