Lithium niobate
லித்தியம் நியோபேட் (லித்தியம் நியோபேட்) என்பது நியோபியம், லித்தியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட ஒரு செயற்கை உப்பு ஆகும். அதன் ஒற்றை படிகங்கள் ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகள், மொபைல் போன்கள், பைசோ எலக்ட்ரிக் சென்சார்கள், ஒளியியல் மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் பல்வேறு நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு முக்கியமான பொருள். லித்தியம் நியோபேட் சில நேரங்களில் லினோபேட் என்ற பிராண்ட் பெயரால் குறிப்பிடப்படுகிறது. லித்தியம் நியோபேட் ஒரு நிறமற்ற திண்மமாகும், மேலும் இது தண்ணீரில் கரையாது. இது ஒரு முக்கோண படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது தலைகீழ் சமச்சீர் இல்லாதது மற்றும் ஃபெரோ எலக்ட்ரிசிட்டி, போக்கெல்ஸ் விளைவு, பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு, ஃபோட்டோ எலாஸ்டிசிட்டி மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஆப்டிகல் துருவமுனைப்பு ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது. லித்தியம் நியோபேட் எதிர்மறை ஒற்றை அச்சு இருமுனை விளிம்பைக் கொண்டுள்ளது, இது படிகத்தின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரி மற்றும் வெப்பநிலையை சற்று சார்ந்துள்ளது. இது 350 முதல் 5200 நானோமீட்டர்கள் வரையிலான அலைநீளங்களுக்கு வெளிப்படையானது. லித்தியம் நியோபேட்டை மெக்னீசியம் ஆக்சைடு மூலம் ஊசி போட முடியும், இது ஒளியியல் சேத வரம்பிற்கு மேல் ஊசி போடும்போது ஒளியியல் சேதத்திற்கு (ஒளிச்சேர்க்கை சேதம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) அதன் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது. இரும்பு, துத்தநாகம், ஹாஃப்னியம், தாமிரம், கடோலினியம், எர்பியம், யட்ரியம், மாங்கனீசு மற்றும் போரான் ஆகியவை கிடைக்கக்கூடிய பிற மருந்துகளாகும். லித்தியம் நியோபேட்டின் வளர்ச்சி ஒற்றை படிகங்களை சொக்ரால்ஸ்கி செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி வளர்க்கலாம். ஒரு படிகத்தை வளர்த்த பிறகு, அது வெவ்வேறு நோக்குநிலை கொண்ட செதில்களாக வெட்டப்படுகிறது. பொதுவான நோக்குநிலைகள் Z-வெட்டு, X-வெட்டு, Y-வெட்டு மற்றும் முந்தைய அச்சுகளின் சுழலும் கோணங்களுடன் வெட்டுக்கள் ஆகும். மெல்லிய திரைப்படங்கள் மெல்லிய-படல லித்தியம் நியோபேட் (எ. கா. ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளுக்கு) சபையர் மற்றும் பிற அடி மூலக்கூறுகளுக்கு மாற்றப்படலாம் அல்லது வளர்க்கப்படலாம், ஸ்மார்ட் கட் (அயன் ஸ்லைசிங்) செயல்முறை அல்லது எம்ஓசிவிடி செயல்முறையைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த தொழில்நுட்பம் லித்தியம் நியோபேட் ஆன் இன்சுலேட்டர் (எல்என்ஓஐ) என்று அழைக்கப்படுகிறது. லித்தியம் நியோபேட் மற்றும் நியோபியம் பெண்டாக்சைடு ஆகியவற்றின் நானோ துகள்கள் குறைந்த வெப்பநிலையில் உற்பத்தி செய்யப்படலாம். முழுமையான நெறிமுறை என்பது என். பி. சி. எல் 5 இன் எல். ஐ. எச் தூண்டப்பட்ட குறைப்பைக் குறிக்கிறது, அதைத் தொடர்ந்து இன் சிட்டு தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்றம் குறைந்த-வேலன்ஸ் நியோபியம் நானோ ஆக்சைடுகளாக மாறுகிறது. இந்த நியோபியம் ஆக்சைடுகள் காற்று வளிமண்டலத்திற்கு வெளிப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக தூய Nb2O5 உருவாகிறது. இறுதியாக, நிலையான Nb2O5 லித்தியம் நியோபேட் LiNbO3 நானோ துகள்களாக மாற்றப்படுகிறது. தோராயமாக 10 நானோமீட்டர் விட்டம் கொண்ட லித்தியம் நியோபேட்டின் கோள நானோ துகள்கள் லினோ 3 மற்றும் என்ஹெச் 4 என். பி. ஓ (சி 2 ஓ 4) 2 ஆகியவற்றின் நீரிய கரைசலின் கலவையுடன் ஒரு மெசோபோரஸ் சிலிக்கா மேட்ரிக்ஸை உட்புகுத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படலாம், அதைத் தொடர்ந்து அகச்சிவப்பு உலைகளில் 10 நிமிடங்கள் சூடாக்கலாம். பயன்பாடுகள் லித்தியம் நியோபேட் தொலைத்தொடர்பு சந்தையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எ. கா. மொபைல் தொலைபேசிகள் மற்றும் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்களில். அதன் பெரிய மின்-இயந்திர இணைப்பு காரணமாக, இது மேற்பரப்பு ஒலி அலை சாதனங்களுக்கு விருப்பமான பொருள். சில பயன்பாடுகளுக்கு இது லித்தியம் டாண்டலேட் மூலம் மாற்றப்படலாம். லேசர் அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கம், நேரியல் அல்லாத ஒளியியல், பாக்கெல்ஸ் செல்கள், ஒளியியல் அளவுரு ஊசலாட்டங்கள், லேசர்களுக்கான கியூ-சுவிட்சிங் சாதனங்கள், பிற ஒலியியல்-ஒளியியல் சாதனங்கள், ஜிகாஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களுக்கான ஒளியியல் சுவிட்சுகள் போன்றவை பிற பயன்பாடுகளாகும். ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளின் உற்பத்திக்கு இது ஒரு சிறந்த பொருள். இது ஒளியியல் இடஞ்சார்ந்த லோ-பாஸ் (ஆன்டி-எலியாசிங்) வடிப்பான்களை உருவாக்குவதிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கடந்த சில ஆண்டுகளில் லித்தியம் நியோபேட் ஒரு வகையான நிலைமின்னியல் பட்டைகளாகப் பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்து வருகிறது, இது ஒளியியல் மின்னணு பட்டைகள் என்று அழைக்கப்படும் ஒரு அணுகுமுறையாகும், ஏனெனில் இதன் விளைவு ஒளி கிளர்ச்சி ஏற்பட வேண்டும். இந்த விளைவு அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையுடன் மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான துகள்களை நன்றாக கையாள அனுமதிக்கிறது, ஏனெனில் ட்வீசிங் நடவடிக்கை ஒளிரும் பகுதிக்கு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த விளைவு ஒளிரும் இடத்திற்குள் ஒளி வெளிப்பாட்டின் போது (1-100 kV/cm) உருவாக்கப்படும் மிக உயர்ந்த மின்சார புலங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த தீவிரமான துறைகள் உயிர் இயற்பியல் மற்றும் உயிரி தொழில்நுட்பத்திலும் பயன்பாடுகளைக் கண்டறிகின்றன, ஏனெனில் அவை உயிரினங்களை பல்வேறு வழிகளில் பாதிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, காணக்கூடிய ஒளியால் தூண்டப்பட்ட இரும்பு-டோப் செய்யப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் கட்டி செல் கலாச்சாரங்களில் செல் மரணத்தை ஏற்படுத்துவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. அவ்வப்போது மெருகூட்டப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் (பிபிஎல்என்) அவ்வப்போது மெருகூட்டப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் (பிபிஎல்என்) என்பது களத்தில் வடிவமைக்கப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் படிகமாகும், இது முக்கியமாக நேரியல் அல்லாத ஒளியியலில் அரை-கட்ட-பொருத்தத்தை அடைய பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃபெரோ எலக்ட்ரிக் களங்கள் மாறி மாறி + c மற்றும் −c திசையை சுட்டிக்காட்டுகின்றன, பொதுவாக 5 முதல் 35 மைக்ரோ மீட்டர் வரை இருக்கும். இந்த வரம்பின் குறுகிய காலங்கள் இரண்டாவது-ஹார்மோனிக் தலைமுறைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் நீண்ட காலங்கள் ஒளியியல் அளவுரு ஊசலாட்டத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவ்வப்போது கட்டமைக்கப்பட்ட மின்முனையுடன் மின் மெருகூட்டல் மூலம் காலமுறை மெருகூட்டல் அடையப்படலாம். வெப்பநிலையுடன் சிதறலின் சிறிய மாறுபாடு காரணமாக நடுத்தரத்தில் கட்ட பொருத்தத்தை நன்றாக இணைக்க படிகத்தின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். காலமுறை பாலிங் லித்தியம் நியோபேட்டின் நேரியல் அல்லாத டென்சரின் மிகப்பெரிய மதிப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, d33 = 27 பிஎம்/வி. அரை-கட்ட-பொருத்தம் அதிகபட்ச செயல்திறனை வழங்குகிறது, இது முழு d33 இன் 2/π (64 சதவீதம்), சுமார் 17 மணி/வி ஆகும். காலமுறை மெருகூட்டலுக்கு பயன்படுத்தப்படும் பிற பொருட்கள் கே. டி. பி போன்ற பரந்த-பேண்ட்-இடைவெளி கனிம படிகங்கள் (இதன் விளைவாக அவ்வப்போது மெருகூட்டப்பட்ட கே. டி. பி, பிபிகேடிபி), லித்தியம் டாண்டலேட் மற்றும் சில கரிம பொருட்கள் ஆகும். மேற்பரப்பு நானோ கட்டமைப்புகளை உருவாக்க காலமுறை-துருவமுனைப்பு நுட்பத்தையும் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், அதன் குறைந்த ஒளிச்சேர்க்கை சேத வரம்பு காரணமாக, பிபிஎல்என் மிகக் குறைந்த மின் மட்டங்களில் மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகளைக் காண்கிறது. எம்ஜிஓ-டோப் செய்யப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் அவ்வப்போது மெருகூட்டப்பட்ட முறையால் தயாரிக்கப்படுகிறது. அவ்வப்போது மெருகூட்டப்பட்ட எம்ஜிஓ-டோப் செய்யப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் (பிபிஎம்ஜிஓஎல்என்) எனவே பயன்பாட்டை நடுத்தர சக்தி நிலைக்கு விரிவுபடுத்துகிறது. செல்மீயர் சமன்பாடுகள் அசாதாரண குறியீட்டிற்கான செல்மீயர் சமன்பாடுகள் அரை-கட்ட-பொருத்தத்திற்கான பாலிங் காலம் மற்றும் தோராயமான வெப்பநிலையைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஜுன்ட் 0.40 முதல் 5 மைக்ரோமீட்டர் வரையிலான அலைநீளங்களுக்கு 20 முதல் 250 டிகிரி செல்சியஸ் வரை செல்லுபடியாகும், அதேசமயம் நீண்ட அலைநீளங்களுக்கு, இது T = 25 முதல் 180 டிகிரி செல்சியஸ் வரை செல்லுபடியாகும், λ அலைநீளங்களுக்கு 2.8 முதல் 4.8 மைக்ரோமீட்டர் வரை செல்லுபடியாகும். இந்த சமன்பாடுகளில் f = (T−24.5) (T + 570.82), λ மைக்ரோமீட்டர்களிலும், T டிகிரி செல்சியஸிலும் உள்ளது. பொதுவாக எம்ஜிஓ-டோப்பிற்கான சாதாரண மற்றும் அசாதாரண குறியீட்டிற்குஃ உடன்ஃ ஒற்றுமை (சிஎல்என்) மற்றும் ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் (எஸ்எல்என்). படிக படிக அமைப்பு படிக படிகமயமாக்கல் மற்றும் பொறியியல் அம்சங்கள் விதை படிக ஒற்றை படிக லேசர்-வெப்ப பீடஸ்டல் வளர்ச்சி மைக்ரோ-இழுப்பு-கீழே நிக்கல் நியோபேட் குறிப்புகள் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட ஆதாரங்கள் வெளிப்புற இணைப்புகள் இன்ராட் தரவுத் தாள் லித்தியம் நியோபேட் லித்தியம் உப்புகள் நியோபேட்ஸ் ஃபெரோ எலக்ட்ரிக் பொருட்கள் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பொருட்கள் படிகங்கள் இரண்டாவது ஹார்மோனிக் தலைமுறை