Ниобат бария-натрия

МОНОКРИСТАЛЛЫ НИОБАТА БАРИЯ-НАТРИЯ (НБН) [c.176]

Таким образом, совокупность исключительно высоких сегнетоэлектрических, пьезоэлектрических, оптических, электрооптических, нелинейных и упругих свойств кристаллов ниобата бария-натрия дает возможность применять их как в лазерных системах связи, так и в других областях науки и техники [8—16]. [c.176]

Структура кристаллов ниобата бария-натрия [c.176]

В ниобате бария-натрия направление спонтанной поляризации, согласуемое с симметрией точечных групп тт2 и возможно вдоль оси с. Поэтому в соседних [c.187]

Для точечной группы тт2, к которой принадлежит ниобат бария-натрия, имеется три независимых нелинейных коэффициента йз1, йзг, йзз [1]. Величины этих коэффициентов были вычислены по результатам измерения выхода мощности второй гармоники на длине волны 0,532 мкм при использовании сфокусированного излучения ИАГ Nd-лазера (Л = 1,064 мкм) с непрерывной накачкой и периодической модуляцией добротности [1, 34]. Коэффициенты ниобата бария-натрия оценивались относительно коэффициента du кварца (табл. 5.3). Некоторая разница в полученных различными авторами значениях нелинейных коэффициентов НБН объясняются, видимо, различием качества использовавшихся кристаллов. [c.193]

Линейные электрооптические коэффициенты ниобата бария-натрия (10 м-В"1) для Я,=0,633 мкм [13, 22] [c.196]

Таким образом, тщательный выбор химического состава и технологических условий выращивания позволяет получать оптически совершенные кристаллы ниобата бария-натрия со 100%-ным преобразованием излучения ИАГ Nd-лазера во вторую гармонику. [c.230]

Некоторые физические и физико-химические свойства монокристаллов ниобата бария-натрия сведены в табл. 5.5. [c.230]

Кристаллы ниобата бария-натрия-калия [c.231]

Банан, ниобат бария — натрия Бифталат калия рубидия цезия Германат лития [c.152]

За последние несколько лет были синтезированы и достаточно подробно исследованы сегнетоэлектрические монокристаллы ниобатов и танталатов щелочноземельных металлов, обладающие высокими электрооптическими, пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и нелинейными свойствами. Физические свойства этих кристаллов обусловливают возможности их широкого применения в приборах для модуляции, отклонения и преобразования частоты лазерного излучения, а также в параметрических генераторах света. Кристаллы этого класса соединений имеют нелинейные и эпектроонтические коэффициенты, намного превышающие коэффициенты других кристаллов. Достаточно сказать, что на кристаллах ниобата бария-натрия достигнуто 100%-ное преобразование излучения с длиной волны Я = 1,06 мкм в излучение с Я = 0,53 мкм, а кристаллы твердого раствора ниобата бария-стронция имеют величину полуволнового напряжения 80 В, что в 40 раз меньше, чем у ниобата лития и танталата лития, и в 100 раз меньше, чем у широко применяемых кристаллов гидрофосфата калия. [c.8]

В главе 5 рассматриваются кристаллы ниобата бария-натрия (НБН), который позволяет получать 100%-ное преобразование излучения лазера с длиной волны X — = 1,06 мкм во вторую гармонику. В этой главе приведены физико-химические характеристики и фазовые диаграммы этого соединения, указаны возникающие нарушения стехиометрии и перечислены составы, рекомендованные в качестве конгруэнтных. Обсуждаются оптические, электрооптические свойства и эффективность генерации второй гармоники в зависимости от состава, технологии выращивания и термоэлектрической обработки в процессе монодоменизации и раздвойникования этнх кристаллов. Даны краткие описания методик выращивания кристаллов НБН, их монодоменизации и раздвойникования. [c.10]

Первые сообщения о новом сегнетоэлектрическом материале — ниобате бария-натрия (НБН) появились в литературе в 1967 г. [1, 2]. По сравнению с известными нелинейными кристаллами эти кристаллы обладают значительными преимуществами. Они стабильны при воздействии ультрафиолетового излучения [3J, в них отсутствуют оптически наведенные неоднородности показателя преломления, имеющие место в LiNbOs и LiTaOs. Как полагают, причина стабильности кристаллов НБН при воздействии УФ-излучения лежит в их структуре [4]. [c.176]

Устойчивость этих кристаллов при воздействии интенсивного лазерного излучения и наличие высоких нелинейных коэффициентов позволило на кристаллах ниобата бария-натрия осуществить более эффектное, чем на кристаллах LiNbOa, удвоение частоты мощного непрерывного лазерного инфракрасного излучения [5—7]. [c.176]

При дальнейшем охлаждении кристаллов ниобата бария-натрия в районе 260 °С можно наблюдать несегнетоэлек-трический фазовый переход, в процессе которого тетрагональная структура приобретает небольшое орторомбиче-ское искажение, и симметрия кристаллов 4 тт изменяется на тт2. При этом переходе диагональ тетрагональной ячейки становится ребром а (или Ъ) орторомбической ячейки, которая содержит четыре формульные единицы [c.178]

Таким образом, кристаллы ниобата бария-натрия при комнатной температуре имеют орторомбическую симметрию (пространственная группа Стт2) [1, 9], Параметры орторомбической ячейки при 25 С равны Ь = 17,62560 0,00005, а == 17,59182 0,00001 и с = [c.181]

Однако результаты, полученные в работе (гл. 4, [61), показали, что в ниобате бария-натрия параметр с имеет вдвое большее значение по сравнению с указанной выше величиной. На удвоение с указывает зигзагообразное рас-положенеие октаэдров NbOe (рис. 5.1). Рентгеновские исследования, проведенные в работе [19], также подтвердили удвоение периода с. Таким образом, истинное значе- [c.181]

Рис 5 8 Частотная зависимость е<. I — монодоменного, 2 — подидоменно-го кристаллов ниобата бария-натрия [36] [c.184]

Доменную структуру в кристаллах ниобата бария-натрия можно обнаружить с помощью химического травления полированных поверхностей, перпендикулярных к направлению роста. В качестве травителей для этих кристаллов могут применяться плавиковая [33] или ортофос-форная кислоты [39]. Выявление структуры происходит вследствие разлиЧ ных скоростей травления доменов с противоположными направлениями вектора поляризации [40]. [c.187]

Рио. 5.10. Доменная структура ниобата бария-натрия в плоскости, перпендикулярной сегнетрэлектрической оси [41]. Увеличение Х55. [c.188]

Псевдобинарная фазовая диаграмма показывает, что фазы со структурой ТКВБ на основе ниобатов бария-натрия имеют широкое поле составов, охватывающее область от 23 до 85 мол. % BaNbjOe, в котором твердые растворы, содержащие от 62 до 83 мол. % щелочноземельного ком понента, могут в принципе быть выращены в виде монокристаллов. [c.201]

Вопросы конгруэнтности плавления ниобата бария-натрия рассматриваются также в работе Боннера и др [32] Авторы этой работы предлагают еще один конгруэнтный состав НБН, который мало отличается от сте-хиометрического состава и соответствует формуле [c.203]

Монокристаллы ниобата бария-натрия могут быть получены методами Киропулоса [561, Бриджмена [57] и из раствора в расплаве [52, 58]. В работе [59] сообщается о попытке выращивания кристаллов НБН методом пла- [c.204]

Ниобат бария-натрия имеет температуру плавления 1438°С [26], поэтому в качестве контейнеров для расплава могут быть использованы только платиновые тигли Иридиевые и платино-родиевые тигли не применяются, так как установлено внедрение материала тигля в растущий кристалл, который при этом приобретает светло-коричневую окраску [36, 61]. Кристаллы НБН выращиваются в окислительной (воздух, кислород) или нейтральной (аргон, азот) асмосфере. В последнем случае выращенные кристаллы должны быть отожжены в атмосфере кислорода. [c.205]

Описанные ге нологическпе исследования показали, что кристаллы ниобата бария-натрия очень чувствительны к тепловым условиям роста, и поэтому необходим тщательный экспериментальный подбор термических градиентов как в расплаве, так и над ним. Желательно иметь малые температурные градиенты, поскольку получаемые в этих условиях кристаллы обладают меньшим количеством оптических дефектов. Предлагаемые различными авторами разнообразные технические усовершенствования (перегородки, 01ра/кательные экраны, дополнительные нагреватели п т. п.) не устраняют полностью дефектность выращенных кристаллов. Интересным новшеством является охлалхдепие дна тигля воздухом, позволяющее создать более стабильные тепловые условия роста. Тенденция кристаллов к растрескиванию может быть уменьшена подбором состава расплава, созданием плоского фронта кристаллизации, а также с помощью медленного охлаждения выращенного кристалла, особенно в области сегнетоэлектрического фазового перехода (600—400 °С). [c.211]

Рис 5 22 Кристаллы ниобата бария-натрия, выращенные из расплава состава Bag QgNaQ ,j2Nb5 g20i5 в изотермических условиях (а) и при вертикальном градиенте ==100 К/см (б). [c.212]

Микродвойникование в ниобате бария-натрия может быть подавлено при охлаждении кристалла от темпера- [c.213]

Кроме механического раздвойникования, от двойников в ниобате бария-натрия можно освободиться путем создания таких условий, цри которых тетрагональная фаза остается устойчивой при комнатной температуре. Это может быть достигнуто путем изменения состава кристаллов и замещения в них части катионов Ba " " или Na другими ионами. Как уже упоминалось выше, температура фазового перехода из тетрагональной структуры в орто-ромбическую зависит от отношения Nb/Ba, и при комнатной температуре тетрагональная фаза может существовать при Nb/Ba > 2,8 (гл. 4, [78]). Авторы работы [22] сообщают, что кристаллы НБН, свободные от двойников при комнатной температуре, могут быть получены при избытке NbzOj в 10 вес.%. Однако кристаллы таких составов сильно напряжены и легко растрескиваются как во время роста, так и во время охлаждения. Кроме того, они обладают светорассеянием и имеют температуру фазового согласования для генерации второй гармоники ниже комнатной температуры, что весьма нежелательно с точки зрения практического применения кристаллов [21]. [c.216]

В кристаллах НБН могут иметь место также плавные изменения показателя преломления вдоль оси роста, вызванные изменением состава по этому направлению. Это объясняется тем, что кристалл во время роста оттесняет инородные примеси с коэффициентом распределения К<. Эти примеси накапливаются в расплаве, и в процессе вытягивания кристалл постепенно обогащается ими. Кроме того, поскольку ниобат бария-натрия является соединением переменного состава, то при вытягивании из неконгруэнтного расплава, последний наменяет свой состав и, как следствие этою, изменяется по длине ц состав вы тягиваемого кристалла. [c.226]

Одним из основных недостатков кристаллов ниобата бария-натрия является существование у него несегнето-электрического фазового перехода в области 260°С, который сопровождается двойникованием кристаллической решетки. Это осложняет изготовление из них элементов для преобразования излучения Я = 1,064 мкм во вторую гармонику. Кроме того, для достижения некритического фазового синхронизма кристаллы необходимо нагревать до 80100 °С, что также осложняет их использование для внутрирезонаторной ГВГ. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...