image001

       Популярное материаловедение        t-d-10

 

Материаловедение для всех

 

 

 

 

Фоторефрактивные материалы

 

Фоторефракция – это явление изменения коэффициента преломления под воздействием света. Этот эффект позволяет получить в среде заданное пространственное распределение значений коэффициента преломления и находит применение в голографии, устройствах оптической памяти и согласования фаз, в пространственных модуляторах света.

Наиболее популярными фоторефрактивными материалами являются Fe:LiNbO3 и кристаллы со структурой силленита Bi12MO20 (M=Si, Ge, Ti). Эти материалы имеют удачную комбинацию фоторефрактивных, электрооптических и ряда других свойств, делающих эти материалы привлекательными для оптоэлектроники.

Свойства материалов

 

BSO

BGO

Fe:LiNbO3

Симметрия кристалла

Кубическая, 23

Кубическая, 23

Тригональная,3m

Плотность, г/см3

9,20

9,22

4,64

Твердость по Моосу

5

4,5

5

Температура плавления, °C

900

925

1255 (Tc=1140)

Область пропускания, мкм

0,45 - 6

0,45 - 7

0,35 – 5,5

Показатель преломления
на λ = 0,63 мкм

2,54

2,55

2,29 (no)
2,20 (ne)

Электрооптический коэффициент,
пм/В при λ = 0,63 мкм

5,0 (r41)

3,5 (r41)

32 (r33)
10 (r31)
6,8 (r22)

Диэлектрическая проницаемость
(низкочастотная)

56

40

85 (e11)
30 (e33)

 

Примечания

1.               Выращенные из расплава конгруэнтного состава кристаллы Fe:LiNbO3 имеют различную степень легирования Fe: от 0,005 до 0,05 мол.%.

2.               Размер полированных элементов: (3–20) x (3–20) x (3–20) мм; пластин и дисков: 30 x 30 мм либо до 40 мм;

3.               толщина 0,5–1,0 мм.

4.               Стандартная полировка: Р IV/III; N0,5; клиновидность < 2'

5.               Покрытия:
a) просветляющее на 514 нм, 532 нм и другие λ

b) Проводящие и пропускающие покрытия на основе оксида олова-индия.

 

Электреты, диэлектрики, сохраняющие поляризованное состояние длительное время после снятия внешнего воздействия, вызвавшего поляризацию. Если вещество, молекулы которого обладают постоянными дипольными моментами, расплавить и поместить в сильное постоянное электрическое поле, то молекулы частично ориентируются по полю. При охлаждении расплава до затвердевания и выключения электрического поля в затвердевшем веществе поворот молекул затруднён, и они длительное время сохраняют ориентацию. Э., изготовленный таким способом, может оставаться в поляризованном состоянии в течение довольно длительного времени (от нескольких суток до многих лет). Первый такой Э. был изготовлен из воска японским физиком Ёгути в 1922.

  Остаточная поляризация диэлектрика может быть обусловлена также ориентацией «квазидиполей» в кристаллах (2 вакансии противоположного знака, примесный атом и вакансия и т. п.), миграцией носителей заряда к электродам, а также инжекцией носителей заряда из электродов или межэлектродных промежутков в диэлектрик во время поляризации. Носители могут быть введены искусственно, например облучением диэлектрика электронным пучком. Поляризация Э. со временем уменьшается, что связано с релаксационными процессами (см. Релаксация), а также с перемещением носителей заряда во внутреннем поле Э.

  Практически все известные органические и неорганические диэлектрики могут быть переведены в электретное состояние. Стабильные Э. получены из восков и смол (канаубский воск, пчелиный воск, парафин и т. д.), из полимеров (полиметилметакрилат, поливинилхлорид, поликарбонат, политетрафторэтилен и др.), неорганических поликристаллических диэлектриков (титанаты щёлочноземельных металлов, стеатит, фарфор и другие керамические диэлектрики), монокристаллических неорганических диэлектриков (например, галогениды щелочных металлов, корунд), стекол и ситаллов и др.

  Стабильные Э. можно получить, нагревая диэлектрики до температуры, меньшей или равной температуре плавления, а затем охлаждая их в сильном электрическом поле (термоэлектреты), освещая в сильном электрическом поле (фотоэлектреты), радиоактивным облучением (радиоэлектреты), просто помещая в сильное электрическое поле (электроэлектреты), в магнитное поле (магнетоэлектреты), при застывании органических растворов в электрическом поле (криоэлектреты), с помощью механической деформации полимеров (механоэлектреты), путём трения (трибоэлектреты), помещая диэлектрик в поле коронного разряда (коронноэлектреты). Все Э. имеют стабильный поверхностный заряд ~10-8 к/см2.

  Э. применяются как источники постоянного электрического поля (электретные микрофоны и телефоны, вибродатчики, генераторы слабых переменных сигналов и т. п.), для создания электрического поля в электрометрах, электростатического в вольтметрах и др. Э. могут служить чувствительными элементами в устройствах дозиметрии, электрической памяти, как фокусирующие устройства в барометрах, гигрометрах и газовых фильтрах, пьезодатчиками и др. Фотоэлектреты применяются в электрофотографии.

 

По материалам сайта www.elan.spb.ru

Введение

 в химию

материалов

 

Материалы

от древности

до наших дней

 

Материаловедение

для всех

МИР МАТЕРИАЛОВ

@ неорганические

материалы

@ органические

материалы

@ композиционные

материалы

@ функциональные

материалы

@ умные материалы

@ наноматериалы и

низкоразмерные системы

 

МИР ВЕЩЕЙ

 

Материалы вокруг нас

 

 

 

Словарь