Lithium niobate
لتیم نیوبیٹ (لتیم نیوبیٹ) ایک مصنوعی نمک ہے جو نیوبیم، لتیم اور آکسیجن پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس کے واحد کرسٹل آپٹیکل ویو گائیڈز، موبائل فونز، پیزو الیکٹرک سینسرز، آپٹیکل ماڈیولٹرز اور مختلف دیگر لکیری اور غیر لکیری آپٹیکل ایپلی کیشنز کے لیے ایک اہم مواد ہیں۔ لتیم نیوبیٹ کو بعض اوقات برانڈ نام لینوبیٹ کہا جاتا ہے۔ خصوصیات لتیم نیوبیٹ ایک بے رنگ ٹھوس ہے، اور یہ پانی میں اگھلنشیل ہے۔ اس میں ایک مثلث کرسٹل نظام ہے، جس میں الٹا توازن کا فقدان ہے اور یہ فیرو الیکٹرکٹی، پوکلز اثر، پیزو الیکٹرک اثر، فوٹو لچک اور غیر لکیری نظری پولرائزیشن کو ظاہر کرتا ہے۔ لیتھیم نیوبیٹ میں منفی یک جہتی بائریفرینجینس ہوتی ہے جو کرسٹل کے اسٹوچیومیٹری اور درجہ حرارت پر قدرے منحصر ہوتی ہے۔ یہ 350 اور 5200 نینو میٹر کے درمیان طول موج کے لیے شفاف ہے۔ لتیم نیوبیٹ کو میگنیشیم آکسائڈ کے ذریعے ڈوپ کیا جا سکتا ہے، جو آپٹیکل نقصان کی حد سے اوپر ڈوپ ہونے پر آپٹیکل نقصان (جسے فوٹو ریفریکٹیو نقصان بھی کہا جاتا ہے) کے خلاف اس کی مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ دیگر دستیاب ڈوپینٹ آئرن، زنک، ہفنیم، تانبے، گیڈولینیم، ایربیئم، یٹریم، مینگنیز اور بورون ہیں۔ لتیم نیوبیٹ کے گروتھ سنگل کرسٹل کو زوکرالسکی عمل کا استعمال کرتے ہوئے اگایا جا سکتا ہے۔ ایک کرسٹل اگائے جانے کے بعد اسے مختلف سمتوں کے ویفرز میں کاٹا جاتا ہے۔ عام سمتوں میں زیڈ کٹ، ایکس کٹ، وائی کٹ، اور پچھلے محوروں کے گھومنے والے زاویوں کے ساتھ کٹ شامل ہیں۔ پتلی فلمیں پتلی فلم لتیم نیوبیٹ (مثال کے طور پر آپٹیکل ویو گائیڈز کے لیے) کو سمارٹ کٹ (آئن سلائسنگ) عمل یا ایم او سی وی ڈی عمل کا استعمال کرتے ہوئے نیلم اور دیگر سبسٹریٹس پر منتقل یا اگایا جا سکتا ہے۔ اس ٹیکنالوجی کو لتیم نیوبیٹ آن انسولیٹر (ایل این او آئی) کے نام سے جانا جاتا ہے۔ لتیم نیوبیٹ اور نیوبیم پینٹاکسائڈ کے نینو پارٹیکلز کم درجہ حرارت پر تیار کیے جا سکتے ہیں۔ مکمل پروٹوکول کا مطلب ہے کہ ایل آئی ایچ کی وجہ سے این بی سی ایل 5 میں کمی واقع ہوتی ہے جس کے بعد لو ویلینس نیوبیئم نینو آکسائڈز میں خود بخود آکسیکرن ہوتا ہے۔ یہ نیوبیئم آکسائڈز ہوا کے ماحول سے بے نقاب ہوتے ہیں جس کے نتیجے میں خالص Nb2O5 ہوتا ہے۔ آخر میں، مستحکم Nb2O5 کو LiH اضافی کے کنٹرول شدہ ہائیڈرولیسس کے دوران لیتھیم نیوبیٹ LiNbO3 نینو پارٹیکلز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ تقریبا 10 این ایم قطر والے لتیم نیوبیٹ کے کروی نینو پارٹیکلز کو لی این او 3 اور این ایچ 4 این بی او (سی 2 او 4) 2 کے آبی محلول کے مرکب کے ساتھ میسوپورس سلیکا میٹرکس کو گھمایا جا سکتا ہے جس کے بعد اورکت بھٹی میں 10 منٹ گرم کیا جا سکتا ہے۔ ایپلی کیشنز لتیم نیوبیٹ ٹیلی مواصلات کے بازار میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، مثال کے طور پر۔ موبائل ٹیلی فونز اور آپٹیکل ماڈیولٹرز میں۔ اس کے بڑے الیکٹرو مکینیکل جوڑے کی وجہ سے، یہ سطح کے صوتی لہر کے آلات کے لیے پسند کا مواد ہے۔ کچھ استعمال کے لیے اسے لیتھیم ٹینٹالیٹ سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ دیگر استعمال لیزر فریکوئنسی ڈبلنگ، غیر لکیری آپٹکس، پاکلز سیل، آپٹیکل پیرامیٹرک آسکیلیٹرز، لیزرز کے لیے کیو سوئچنگ ڈیوائسز، دیگر صوتی آپٹک ڈیوائسز، گیگا ہرٹز فریکوئنسیز کے لیے آپٹیکل سوئچز وغیرہ میں ہیں۔ یہ آپٹیکل ویو گائیڈز کی تیاری کے لیے ایک بہترین مواد ہے۔ یہ آپٹیکل اسپیشیئل لو پاس (اینٹی الیازنگ) فلٹرز بنانے میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ پچھلے کچھ سالوں میں لتیم نیوبیٹ ایک قسم کے الیکٹروسٹیٹک ٹوئیزر کے طور پر ایپلی کیشنز تلاش کر رہا ہے، ایک نقطہ نظر جسے آپٹو الیکٹرانک ٹوئیزر کے نام سے جانا جاتا ہے کیونکہ اس اثر کے لیے روشنی کی حوصلہ افزائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ اثر اعلی لچک کے ساتھ مائکرو میٹر پیمانے کے ذرات کی باریک ہیرا پھیری کی اجازت دیتا ہے کیونکہ چھیڑ چھاڑ کا عمل روشن علاقے تک محدود ہے۔ اثر روشن جگہ کے اندر روشنی کی نمائش (1-100 kV/cm) کے دوران پیدا ہونے والے بہت زیادہ برقی شعبوں پر مبنی ہوتا ہے۔ یہ شدید شعبے بائیو فزکس اور بائیو ٹیکنالوجی میں بھی استعمال تلاش کر رہے ہیں، کیونکہ وہ مختلف طریقوں سے جانداروں کو متاثر کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، دکھائی دینے والی روشنی سے پرجوش آئرن ڈوپڈ لیتھیم نیوبیٹ کو ٹیومرل سیل کلچرز میں سیل کی موت پیدا کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ وقتا فوقتا پالش شدہ لتیم نیوبیٹ (پی پی ایل این) وقتا فوقتا پالش شدہ لتیم نیوبیٹ (پی پی ایل این) ایک ڈومین انجینئرڈ لتیم نیوبیٹ کرسٹل ہے، جو بنیادی طور پر غیر لکیری آپٹکس میں نیم مرحلے سے ملنے کے حصول کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ فیرو الیکٹرک ڈومینز متبادل طور پر + c اور −c سمت کی طرف اشارہ کرتے ہیں، جس کی مدت عام طور پر 5 اور 35 مائیکرو میٹر کے درمیان ہوتی ہے۔ اس رینج کی مختصر مدت دوسری ہارمونک نسل کے لیے استعمال ہوتی ہے، جبکہ طویل مدت آپٹیکل پیرامیٹرک ارتعاش کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ وقتا فوقتا تشکیل شدہ الیکٹروڈ کے ساتھ برقی پولنگ کے ذریعے وقتا فوقتا پولنگ حاصل کی جا سکتی ہے۔ کرسٹل کی کنٹرول شدہ ہیٹنگ کو درجہ حرارت کے ساتھ منتشر ہونے میں معمولی تغیر کی وجہ سے میڈیم میں فیز میچنگ کو ٹھیک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پیریڈک پولنگ لیتھیم نیوبیٹ کے غیر لکیری ٹینسر کی سب سے بڑی قیمت کا استعمال کرتی ہے، d33 = 27 پی ایم/V۔ نیم مرحلے کا ملاپ زیادہ سے زیادہ استعداد فراہم کرتا ہے جو مکمل ڈی 33 کا 2/π (64 ٪) ہے، تقریبا 17 پی ایم/وی۔ وقتا فوقتا پولنگ کے لیے استعمال ہونے والے دیگر مواد وسیع بینڈ گیپ غیر نامیاتی کرسٹل جیسے کے ٹی پی (جس کے نتیجے میں وقتا فوقتا پولڈ کے ٹی پی، پی پی کے ٹی پی)، لیتھیم ٹینٹالیٹ، اور کچھ نامیاتی مواد ہیں۔ پیریڈک پولنگ تکنیک کو سطح کے نینو اسٹرکچر بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس کے کم فوٹو ریفریکٹیو نقصان کی حد کی وجہ سے، پی پی ایل این صرف محدود ایپلی کیشنز تلاش کرتا ہے، یعنی بہت کم بجلی کی سطح پر۔ ایم جی او ڈوپڈ لتیم نیوبیٹ کو وقتا فوقتا پالش شدہ طریقہ سے تیار کیا جاتا ہے۔ وقتا فوقتا پالش شدہ ایم جی او ڈوپڈ لتیم نیوبیٹ (پی پی ایم جی او ایل این) اس لیے ایپلی کیشن کو درمیانے درجے کی طاقت کی سطح تک بڑھا دیتا ہے۔ سیلمیئر مساوات غیر معمولی اشاریہ کے لیے سیلمیئر مساوات کا استعمال پولنگ کی مدت اور نیم مرحلے کے ملاپ کے لیے تخمینہ درجہ حرارت تلاش کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ جندٹ 0.4 سے 5 مائکرو میٹر تک کی طول موج کے لیے 20 سے 250 ڈگری سیلسیس تک درست دیتا ہے، جبکہ طویل طول موج کے لیے، جو کہ T = 25 سے 180 ڈگری سیلسیس کے لیے درست ہے، 2.8 اور 4.8 مائکرو میٹر کے درمیان طول موج λ کے لیے درست ہے۔ ان مساوات میں f = (T−24.5) (T + 570.82)، λ مائکرو میٹر میں ہے، اور T °C میں ہے۔ زیادہ عام طور پر ایم جی او ڈوپڈ کے لیے عام اور غیر معمولی انڈیکس کے لیے: ساتھ: ہم آہنگ (سی ایل این) اور سٹوچیومیٹرک (ایس ایل این) کے لیے۔ کرسٹل کرسٹل ڈھانچہ کرسٹلائٹ کرسٹلائزیشن اور انجینئرنگ کے پہلو بیج کرسٹل سنگل کرسٹل لیزر سے گرم پیڈسٹل گروتھ مائیکرو پلنگ ڈاؤن نکل نیوبیٹ حوالہ جات حوالہ شدہ ذرائع بیرونی لنکس لیتھیم نیوبیٹ لیتھیم سالٹس پر انراڈ ڈیٹا شیٹ نیوبیٹس فیرو الیکٹرک مواد غیر لکیری نظری مواد کرسٹل دوسری ہارمونک نسل