Курсовая работа: Современная оптоэлектроника
2.1 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].
Sillen обнаружил, что при взаимодействия Bi2 O3 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-Bi2 O3 с оксидами элементов, способных иметь четверную координацию по кислороду.
Параметр элементарной ячейки объёмоцентрированной кубической g-Bi2 O3 а=10,245 ± 0,001 Å, а измеренная гидростатическая плотность составляет 9,239 г/см3 [1].
2.1.1 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 Bi12 GeO20 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 [2].
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 [6].
Модель элементарной ячейки Bi12 GeO20 была предложена в работе [2]. Эта модель помогла рассмотреть свойства этих соединений с точки зрения их кристаллической структуры.
2.2 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].
Диаграмы состояний приведены на рис.1.2.1. и 1.2.2..
 |
Свойства ??????? 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) |
| Bi12 GeO20 (BGO): r41 =11 [15] Bi12 SiO20 (BSO): r41 =10 [16] КДР(KH2 PO4 ): 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 широ-ком диапазоне длин волн (у BGO-0,45¸8,2 мкм [18]) К-во Просмотров: 1121
Бесплатно скачать Курсовая работа: Современная оптоэлектроника
|