Способ изготовления монодоменного ферроэлектрического кристалла

 

Использование: в промышленном производстве монокристаллов путем электротермической обработки. Сущность изобретения: на монокристалле изготавливают базовый срез, параллельный образующей цилиндрической поверхности кристалла. Затем кристалл помещают в печь горизонтально, базовым срезом вверх, между платиновыми электродами определенной формы и размеров. Заполняют промежутки между кристаллом и электродами порошком ниобатлития. Далее проводят электротермическую обработку монокристалла. Горизонтальное расположение кристалла и форма электродов препятствуют высыпанию порошка ниобата лития и обеспечивают лучший электрический контакт при подаче поляризующего напряжения без использования дополнительных приспособлений. 1 ил.

Изобретение относится к промышленному производству монокристаллов, а именно к электротермической обработке, и может быть использовано при промышленной поляризации ферроэлектрических кристаллов.

Известен способ поляризации ферроэлектрических кристаллов, сущность которого заключается в том, что для электродов применяют вещество с более высокой точкой плавления, чем для поляризуемого кристалла, а также с достаточной электрической проводимостью при температуре поляризации [1] Известен способ поляризации ферроэлектрических кристаллов, сущность которого заключается в том, что при поляризации кристаллов наложением электродов на рабочую поверхность кристалла производят дополнительную шлифовку плоскостей. Между электродами и кристаллом наносят мелко растертый ниобат лития для улучшения электрического контакта [2] Наиболее близким к изобретению является способ поляризации монокристалла тантала лития, помещенного между двумя платиновыми электродами, которые имеют форму цилиндрических сегментов. Промежутки между кристаллом и электродами заполняют порошком ниобата лития. Далее кристалл подвергают электротермической обработке [3] Недостаток этих способов необходимость использования дополнительной сложной и громоздкой оснастки, т.е. низкая технологичность.

Цель изобретения упрощение используемой оснастки при поляризации и повышение технологичности изготовления монодоменного ферроэлектрического кристалла.

На чертеже представлено размещение монокристалла и электродов в печи.

Поставленная цель достигается следующим способом.

На кристалле 1 изготавливают базовый срез, параллельный образующей цилиндрической поверхности кристалла. Угол между нормалью к базовому срезу и оптической осью кристалла не должен превышать 40 ^о. Затем кристалл помещают в печь горизонтально, базовым срезом вверх, между платиновыми электродами 2 и 3. Промежутки между кристаллом и электродами заполняют порошком ниобата лития 4. Толщина каждого слоя порошка 0,5-1 мм, размер частиц порошка не более 0,1 мм. Верхний электрод 2 представляет собой пластину, а нижний 3 цилиндрический сегмент. Горизонтальное расположение кристалла и форма электродов препятствуют высыпанию порошка ниобата лития и обеспечивают лучший электрический контакт при подаче поляризующего напряжения без использования дополнительных приспособлений.

Размеры электродов и базового среза определяются следующими формулами: l ≥ L; b_в ≥ R; b_н ≥ 0,85D; r=0,85R, где: l длина электродов и базового среза; L длина кристалла; b_в ширина верхнего электрода и базового среза; R радиус кристалла; b_н ширина нижнего электрода; D диаметр кристалла; r радиус кривизны нижнего электрода.

Далее кристалл нагревают до температуры Кюри со скоростью 100-120^оС/ч. После окончания нагрева на кристалл подают поляризующее напряжение U=10 В/мм ˙ D, где U поляризующее напряжение. Одновременно с этим кристалл охлаждают со скоростью естественного остывания печи.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОДОМЕННОГО ФЕРРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КРИСТАЛЛА, включающий электротермическую обработку его через платиновые электроды и порошок ниобата лития, отличающийся тем, что на монокристалле изготовляют базовый срез, параллельный образующей цилиндрической поверхности кристалла, и помещают кристалл между плоским и цилиндрическим электродами базовым срезом вверх.

РИСУНКИ

Рисунок 1