Lithiumniobat

Lithiumniobat (LiNbO₃) ist ein transparentes, kristallines Material. Es kommt nicht in der Natur vor und wird üblicherweise nach dem Czochralski-Verfahren aus einer Schmelze (Gemisch aus Lithiumoxid und Niob(V)-oxid) gezogen.

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Kristalleigenschaften

Lithiumniobat besitzt eine trigonale Kristallstruktur (Punktgruppe 3m, Raumgruppe R3c).

Physikalische Eigenschaften

Lithiumniobat kristallisiert als farbloser Festkörper mit einem weiten Transparenzbereich beginnend im nahen UV- bis in den mittleren IR-Bereich entsprechend Wellenlängen von 320 bis 5600 nm. Lithiumniobat ist doppelbrechend und hat bei 633nm Brechzahlen von n_o = 2,286 und n_e = 2,202.

Die Kristalle haben eine Mohs-Härte von 5. Lithiumniobat zeigt eine Anzahl physikalischer Effekte: es ist unterhalb der Curie-Temperatur von 1140 °C ferroelektrisch, außerdem besitzt es optisch nichtlineare, elektrooptische, photorefraktive, elastooptische, piezoelektrische und pyroelektrische Eigenschaften.

Hervorzuheben ist, dass Lithiumniobat oberhalb der Curie-Temperatur noch kein Symmetriezentrum hat und deshalb im Gegensatz zu anderen Ferroelektrika weiter piezoelektrisch ist.

Einsatzgebiete

• Interdigitaltransducer und darauf basierend
• Bandpassfilter (Oberflächenwellenfilter) in Hochfrequenz-Schaltungen, z. B. Mobiltelefonen und Fernsehern
• Laser
• Modulatoren
• Integrierte Optik
• Holographie

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f} Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)

Literatur

Armin Räuber: Chemistry and Physics of Lithium Niobate. In: Current Topics in Materials Science. Volume 1, S. 481, North-Holland 1978.