Информационные технологии
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 | ||||
Информационные технологии и электроника
Понятие информации появилось очень давно, однако сама информация как
явление неизмеримо старше. Информация представляет собой один из важнейших
ресурсов и, в то же время, одну из движущих сил развития человеческого
общества. Современный мир характеризуется такой тенденцией, как постоянное
повышение роли ...