Структурная обусловленность свойств. Часть IV. Кристаллохимия материалов нелинейной оптики. Кристаллохимия пьезоэлектриков. Кузьмичева Г.М. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

55
радиусами катионов в позициях La, Ga(1) и Ga(3), т.е.
диэлектрические свойства относятся к структурно-зависящим (рис.
20).
1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45
10
12
14
16
18
20
22
24
Ba
Pb
Sr
Sr
Ca
Ca
ε
11
, ε
33
r
+VIII
, Å
ε
33
Т=300 К
ε
11
Т=300 К
ε
33
Т=500 К
Рис. 20. Зависимость величины диэлектрических
проницаемостей ε
11
и ε
33
от радиуса катиона в
додекаэдрической позиции (r
VIII
, Å) для фаз A
3
Ga
2
Ge
4
O
14
с A
= Ca, Sr, Pb, Ba
Электромеханические свойства
Пьезоэлектрические кристаллы – эффективные
электромеханические преобразователи. Коэффициент
электромеханической связи (k
ij
) – соотношение между подводимой
и получаемой энергиями, k
ij
2
= W
мех
/W
эл
, где W
мех
– механическая
энергия деформаций колеблющегося пьезоэлектрического
кристалла, W
эл
– электрическая энергия. Коэффициент
электромеханической связи (k
ij
) выражается в процентах и
56
характеризует меру преобразования механической энергии в
электрическую, величины акустических потерь и стабильность
характеристик в заданном температурном интервале.
Анализ данных значений электромеханических коэффициентов
и кристаллохимических параметров показал, что чем больше
радиус катиона в додекаэдре (КЧ8) и октаэдре (КЧ6), тем выше
значение коэффициентов электромеханической связи k
26
и k
12
. С
другой стороны, чем больше радиус катиона в тригонально-
пирамидальной позиции Ga(3) c КЧ(3+1), тем ниже значение
коэффициентов электромеханической связи k
26
и k
12
(табл. 6).
Таблица 6. Связь между характеристиками свойств
(электромеханических коэффициентов) и структурными
параметрами.
Соединение
k
26
Hm
-2
k
12
Hm
-2
r
i
, Å
Nd
3
Ga
5
SiO
14
0,075
0,106
r
Nd
=1.11
La
3
Ga
5
SiO
14
0,134
0,161
r
La
=1.16
Ca
3
Ga
2
Ge
4
O
14
0,125
0,145
r
Ca
=1.12
Sr
3
Ga
2
Ge
4
O
14
0,260
0,266
r
Sr
=1.26
La
3
Ga
5
SiO
14
0,134
0,161
r
Si
=0.26
La
3
Ga
5
GeO
14
0,111
0,160
r
Ge
=0.39
La
3
Nb
0.5
Ga
5.5
O
14
0,156
0,153
r
Nb
=0.64
La
3
Ta
0.5
Ga
5.5
O
14
0,187
0,167
r
Ta
>r
Ta
На рис. 21 представлена зависимость коэффициентов
электромеханической связи k
26
и k
12
от радиуса катиона в
додекаэдрической позиции 
                                                          55                                                                          56
   радиусами катионов в позициях La, Ga(1) и Ga(3), т.е.                                                характеризует меру преобразования механической энергии в
диэлектрические свойства относятся к структурно-зависящим (рис.                                         электрическую, величины акустических потерь и стабильность
20).                                                                                                    характеристик в заданном температурном интервале.
                                                                                                           Анализ данных значений электромеханических коэффициентов
                                                                                           ε33Т=300 К   и кристаллохимических параметров показал, что чем больше
                                                                                           ε11Т=300 К   радиус катиона в додекаэдре (КЧ8) и октаэдре (КЧ6), тем выше
                        Ca                                                                 ε33Т=500 К
               24
                                                                                                        значение коэффициентов электромеханической связи k26 и k12. С
                                                                                                        другой стороны, чем больше радиус катиона в тригонально-
               22                                                                                       пирамидальной позиции Ga(3) c КЧ(3+1), тем ниже значение
               20
                                                                                                        коэффициентов электромеханической связи k26 и k12 (табл. 6).

       ε11, ε33 18                                                                                         Таблица 6. Связь между характеристиками свойств
                                              Sr Pb
               16                                                                                       (электромеханических коэффициентов) и структурными
                        Ca                    Sr
                                                                                                        параметрами.
               14


               12
                                                                               Ba
                                                                                                             Соединение        k26 Hm-2      k12 Hm-2       ri , Å
               10
                 1,10        1,15   1,20   1,25           1,30   1,35   1,40        1,45                     Nd3Ga5SiO14        0,075         0,106       rNd=1.11
                                                      +VIII
                                                  r       ,Å                                                 La3Ga5SiO14        0,134         0,161       rLa=1.16
                                                                                                            Ca3Ga2Ge4O14        0,125         0,145       rCa=1.12
     Рис. 20. Зависимость величины диэлектрических                                                           Sr3Ga2Ge4O14       0,260         0,266       rSr=1.26
       проницаемостей ε11 и ε33 от радиуса катиона в                                                          La3Ga5SiO14       0,134         0,161       rSi=0.26
додекаэдрической позиции (rVIII, Å) для фаз A3Ga2Ge4O14 с A                                                   La3Ga5GeO14       0,111         0,160       rGe=0.39
                     = Ca, Sr, Pb, Ba                                                                       La3Nb0.5Ga5.5O14    0,156         0,153       rNb=0.64
                                                                                                            La3Ta0.5Ga5.5O14    0,187         0,167        rTa>rTa
                             Электромеханические свойства
                                                                                                           На рис. 21 представлена зависимость коэффициентов
   Пьезоэлектрические       кристаллы        –       эффективные                                        электромеханической связи k26 и k12 от радиуса катиона в
электромеханические        преобразователи.         Коэффициент                                         додекаэдрической позиции
электромеханической связи (kij) – соотношение между подводимой
и получаемой энергиями, kij2 = Wмех/Wэл, где Wмех – механическая
энергия    деформаций    колеблющегося        пьезоэлектрического
кристалла, Wэл – электрическая энергия. Коэффициент
электромеханической связи (kij) выражается в процентах и

Страницы