钨青铜结构铌酸盐(2/2)

图1-1示出了钨青铜结构晶体在(001)面上的投影。当6个A1,A2位置未全部为阳离子填充且C位置全空时,称为非充满型结构(如SBN,CSBN等);当6个A1,A2位置全部为阳离子填充而C位置全空时,称为充满型结构(如:铌酸钡钠BNN等);当6个A1,A2位置与4个C位置均为阳离子填充时,称为完全充满型结构。充满型或完全充满型的TB结构具有良好的光学稳定性。实验表明,这种充满型TB结构在室温时不会出现(或具有较轻微的)、“光损伤”;然而,非充满型TB结构晶体对“光损伤”是敏感的。
 
对于充满型TB结构的晶体在激光应用上十分重要,近几年来出现的大量的充满型(或完全充满型)TB结构的化合物,就是在这一基础上发展起来的。在制备这类化合物的晶体时,为了满足电中性并完全填满6个A位置,往往在晶体中引入异价的阳离子如(Li+、Na+,Bi3+和其他稀土元素等)填充A位置,也可用其他离子(如Zr4+、Ti4+、Ws8+等)置换Nb5+离子。
 
对于非充满型TB结构的铌酸盐,可以通过分子设计和掺杂进一步提高晶体材料的质量或改变其各种性能。另外,TB结构铌酸盐大部分还具有优良的铁电性能,但由于其合成成分和构造上的差异对它的铁电性能以及其他性质有着重大影响(明显的例子如铌酸锶钡SBN),因此为了获得所需性能的晶体材料,研究此类材料的掺杂和固溶体的组成是很有意义的。关于TB结构铌酸型的铁电现象的机理研究并不多,目前认为它们属于“一维型”铁电体,其铁电机理可采用离子位移极化的观点来解释:当晶体冷却至居里点以下时,处于氧八面体中心和Al,A2位置上的所有金属离子,相对于附近的氧原子平面发生位移,从而导致了晶体自发极化的产生。

tungsten bronze crystal
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