ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, предназначены для создания акустоэлектронных и акустооптич. устройств, использующих явления, возникающие при распространении упругих волн в среде (фотоупругость, пьезоэффект, акустоэлектрич. эффект и др.). Св-ва A.M., используемых в акусто-электронике, приведены в табл. 1-3. Обозначения в табл.: L - объемные продольные ультразвуковые волны, S - объемные сдвиговые, или поперечные, волны; К - коэф. электромех. связи, характеризующий эффективность преобразования электрич. энергии в упругую и обратно; F-скорость распространения звуковой волны; В-коэф. затухания ультразвука; в квадратных скобках-индексы Миллера для разл. кристаллографии, направлений ([100], [010] и [001]-направлен и я соотв. вдоль осей х, у и z; [110]-под углом 45° к осям х и у; [111]-вдоль пространственной диагонали куба).

Табл. 1.-СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ
Материал
Плотн., г/см3
к, %
е
V, м/с
Тип волны
Направление распространения волны
Диоксид кремния SiO2 (кварц)
2,65
13,7
4.58
3800
S
[010]
Ниобат лития
4,63
68,0
84,6
4800
S
[100]
LiNbO3
18,0
28,6
7330
L
[001]
Танталат лития
7,30
19,0
38,4
6160
L
[001]
LiTaO3
44,0
47,4
3360
S
[100]
Оксид цинка
5,64
28,2
11,0
6100
L
[001]
ZnO
Керамика на основе
изердых р-ров состава Pb(Ti, Zr)O3
7,40
41,0
1100
3000
L
[001]

Т а б л. 2 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ УСТРОЙСТВ, РАБОТАЮЩИХ НА ОБЪЕМНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛНАХ
Материал
Плотн.,

г/см3

У, м/с
В-1017, дБ/(мкc*Гц2)
Направление распространения волны
Направление смешения в звуковой волне
Хлорид натрия NaCl (монокристалл)
2,168
2460
0,22
[110]
[001]
Фторид лития LiF (монокристалл)
2,640
3620
1,23
[110]
[ПО]
Плавленый кварц
2,200
3760
0.71
Свинецсодержашее стекло
3,425
2740
21,1

Табл. 3. СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ УСТРОЙСТВ, РАБОТАЮЩИХ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНАХ
Материал
V*, м/с
В-1017,

дБ/(мкс* Гц2)

К, %
Температурный коэф. задержки ТКЗ*106,

к-1

Срез кристалла, направление распространения звуковой волны
Диоксид кремния SiO2 (кварц)
3160
0,26
0,23
-24
(010), [100]
Ниобат лития LiNbO3
3490
0,107
4,5
94
(010), [001]
Танталат лития LiTaO3
3230
0,114
0,74
35
(010). [001]
Германат висмута Bi12Ge020
1710
0,164
1,7
128
(111), [110]

* Скорость волн Рэлея-поверхностных волн с направлением смещения, перпендикулярным граничной пов-сти.

Табл. 4.-СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ АКУСТООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Материал
Плотн.,

г/см3

V, м/с
в*10-7,

дБ/(мкс*Гц2)

М2*1015,

с3/кг

Показатель преломления
1014-49.jpg мкм
Свет
Звук
1014-50.jpg мкм
поляризация
тип волны
направление распространения волны*
n0
пе
Плавленый кварц
2,200
5960 3760
0,71 0,33
1,56 0,46
1,46 1,46
0,2-4,5 0.2-4,5
0,63 0.63
1 || или 1
L S
Иодноватая к-та**
4,63
2890
0,29
39
0,3-1,8
0,63
[010]
L
[010]
1014-51.jpg НIO3
2440
86
0,3-1,8
0,63
[100]
L
[001]
Диоксид теллура
5,99
4200
0,42
34,5
2,259
2,412
0,35-5,0
0,63
[100]
L
[001]
ТеО2
617
из
793
2,259
2,412
0,35-5,0
0,63
Круговая
S
[ПО]
Ниобат лития
4,628
6550
0,012
27,4
2,29
2,20
0,4-4,5
0.63
II [001]
L
[100]
LiNb03
7330
0,025
6,4
2,29
2,20
0,4-4,5
0.63
1 [001]
L
[001]
Теллур
6,25
2200
0,44
4400
4,80
6,25
5-20
10,6
II [1120]
L
[1120]

* Совпадает с направлением смещения в звуковой волне. ** Главные значения показателя преломления: п. = 1,98, пь = 1,96, пе = 1,84.

Осн. элементы акустоэлектронных устройств, для изготовления к-рых используют А. м.,-преобразователи электрич. энергии в акустическую и наоборот, а также звукопроводы. Для возбуждения и приема объемных волн используют пьезоэлектрич. преобразователи на основе монокристаллов кварца, LiNbO3 и др.

Типичные A.M. для звукопроводов устройств, работающих на объемных волнах (т. наз. линий задержки), - монокристаллы NaCl и др. галогенидов щелочных металлов, кварца, гранатов, кварцевое стекло, а также спец. стекла, металлич. сплавы и др. материалы, характеризующиеся малым В. Для устройств, работающих на поверхностных акустич. волнах (полосовые фильтры, устройства акустич. памяти, корреляц. обработки и др.), используют пьезо-, сег-нетоэлектрики и полупроводники. Св-ва основных A.M. для этих устройств приведены в табл. 3. Перспективные материалы-LiIO3, LiTaO3, Bi12GeO20, Bi12SiO20, TeO2, пленки ZnO и A1N на сапфире.

A.M. вакустооптике предназначены для изготовления модуляторов, дефлекторов, фильтров и др. устройств, работающих на основе взаимод. лазерного излучения (электро-магн. волн) со звуковыми волнами. Эти материалы должны быть прозрачными в соответствующей области оптич. спектра лазерного излучения. Осн. характеристики этих материалов приведены в табл. 4. Обозначения в табл.: М2-акустооптич. кач-во материала (M2 = pn6/pV3, где р-упругооптич. постоянная, п-показатель преломления,1014-52.jpg -плотн. материала); n0 и ne - показатели преломления для обыкновенного (поляризованного в главной плоскости) и необыкновенного (поляризованного перпендикулярно главной плоскости) лучей света в одноосных кристаллах;1014-53.jpg -диапазон прозрачности;1014-54.jpg-длина волны света; значки || и1014-55.jpg обозначают поляризацию света соотв. вдоль и поперек направления распространения звука.


===
Исп. литература для статьи «АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ»:
СмагинА.Г., Ярославекий М. М., Пьезоэлектричество кварца и кварцевые резонаторы, М., 1970; Рябцев Н.Г., Материалы квантовой электроники, М., 1972, с. 96-241, 274-379; Сыркий Л. Н., Пьезомагнитиая керамика, 2 изд., Л., 1980; Глозман И. А., Пьезокерамнка, 2 изд., М., 1972; Яффе В., Кук У., Яффе Г., Пьезоэлектрическая керамика, пер. с англ., М., 1974; Поверхностные акустические волны, под ред. А. Олинера, пер. с англ., М., 1981, с. 270-358; Акустические кристаллы. Справочник, под ред. М.П. Шаскольскон, М., 1982., В. С. Бопдаренко, В. В. Чкалова.

Страница «АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков