Статья:

Исследование температурного диапазона работоспособности монокристаллических пьезоэлектрических элементов на основе кристаллов семейства лангасита

Аннотация

Методом высокотемпературной рентгеновской дифрактометрии при нагреве в вакууме и на воздухе исследована термостабильность фазового состава кристаллов семейства лангасита. При температурах выше 1000°С при нагреве в вакууме в кристаллах La3Ga5SiO14 , La3Ga5.5Ta0.5O14, Ca3TaGa3Si2O14 обнаружено частичное разложение исходной фазы с образованием окислов основных элементов, обедненных галлием, что связано с процессом образования летучей закиси галлия и потерей галлия в приповерхностном слое кристаллов. Обнаружена устойчивость фазового состава кристаллов семейства лангасита при отжиге до 1200°С на воздухе.

Заключение

Установлено, что фазовый состав кристаллов семейства лангасита (La3Ga5SiO14, La3Ta0.5Ga5.5O14, Ca3TaGa3Si2O14) устойчив при отжиге в вакууме до температуры 1000°С и при отжиге на воздухе до 1200°С. Методом высокотемпературной рентгеновской дифрактометрии при температурах выше 1000°С при нагреве в вакууме обнаружено частичное разложение исходной фазы кристаллов с образованием окислов основных элементов, обедненных галлием, что связано с процессом образования летучей закиси галлия и с потерей галлия в приповерхностном слое кристаллов. Отжиг в вакууме при температуре 1200°С приводит к появлению на рентгеновских фазовых дифрактограммах, наряду с пиками основной фазы, дополнительных отражений, связанных с образованием обедненных галлием двойных и тройных фаз элементов, входящих в состав исследованных кристаллов (La2O3, La(GaO3), TaO2, La(TaO4) и др.). Обнаружены рекристаллизация при нагреве порошков с преобладанием зерен Z ориентации и уменьшение дефектов и напряжений с отжигом. В результате отжига до 1000°С в вакууме происходит изменение параметра aa кристаллической решетки кристаллов согласно тепловому расширению в соответствии с КТР. Высокая диффузионная подвижность ионов галлия с переходом в межузельные положения приводит к уменьшению параметра решетки и компенсирует температурное расширение кристалла в плоскости (0001), наиболее устойчивой плотноупакованной плоскости кристаллов лангасита.

Полный текст публикации находится здесь!

© 2014 г. О. М. Кугаенко1, С. С. Базалевская1, 3, Т. Б. Сагалова1,

В. С. Петраков2, О. А. Бузанов3, С. А. Сахаров3

1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 2Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Экономико-энергетический институт, 3ОАО «Фомос-Материалс»

Заполните заявку
наш специалист произведёт все нужные расчёты и свяжется с вами
Нажимая на кнопку "Отправить", я даю
согласие на обработку персональных данных