Tính chất Nhiệt độ Cao của Langasite

Holger Fritze1, Harry L. Tuller2, Günter Borchardt1, Tsuguo Fukuda3
1Institut für Metallurgie, Technische Universität Clausthal, Robert-Koch-Straße 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany
2Department of Materials Science & Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA, 02139, USA
3Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan

Tóm tắt

AbstractVật liệu như langasite (La3Ga5SiO14) và các hợp chất liên quan là những ứng viên tiềm năng cho các ứng dụng piezoelectric ở nhiệt độ cao. Đặc biệt, langasite không chịu sự biến đổi pha cho đến nhiệt độ nóng chảy 1470 °C. Langasite đã được nghiên cứu liên quan đến các ứng dụng tiềm năng trong các thiết bị cộng hưởng ở nhiệt độ cao. Tương phản với các vật liệu cộng hưởng hiện tại, chúng tôi đã quan sát thấy các dao động khối tại nhiệt độ lên tới 750 °C trong các thiết bị langasite. Tại 700 °C, phản ứng tải khối cho các bộ cộng hưởng dày 0.78 mm khoảng 0.10 µg/Hz.Tại nhiệt độ cao, điện trở khối của các thiết bị cộng hưởng không thể bị bỏ qua do sự suy giảm của tín hiệu cộng hưởng. Do đó, sự phụ thuộc của nhiệt độ vào các đặc tính điện của các thiết bị cộng hưởng langasite, bao gồm điện trở khối, dung lượng và tần số cộng hưởng đã được đo lường và được trình bày. Độ dẫn điện được đặc trưng bởi năng lượng kích hoạt là 105 kJ/mol. Để xác nhận tính ổn định của langasite trong các phản ứng oxi hóa-khử, chúng tôi đã kiểm tra độ khuếch tán oxy bằng cách đo các hồ sơ đánh dấu 18O bằng kỹ thuật SIMS. Độ khuếch tán dọc theo trục Y được cho bởi D = 5-10−5 exp(-140 kJ/mol / RT) cm2/s trong khoảng nhiệt độ từ 500 đến 800 °C. Langasite cho thấy các hệ số khuếch tán oxy thấp so với các vật liệu khác có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng một cân vi langasite. Điều này có thể cho phép xem xét động học khuếch tán oxy trong YBa2Cu3O6 ở 600 °C thông qua sự trao đổi 18O/16O.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/0022-0248(95)01002-5

[5] Smythe R. C. , Material and Resonator Properties of Langasite and Langasate: A Progress Report, 1998 IEEE International Frequency Control Symposium, 761.

10.1016/0167-2738(96)00153-1

10.1016/S1359-0286(98)80009-0

10.1002/bbpc.19971011225