Высокоэффективные монокристаллические материалы для акустооптики и акустоэлектроники

• Автор: Писаревский, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 43 с.; 20х15 см

Общая характеристика работы
В разработке новых материалов можно выделить две части химическое материаловедение и физическое материаловедение. Под физическим материаловедением понимается во первых определение сочетания параметров материалов,оптимального для исследуемого эффекта (в нашем случае для акустоошмческого взаимодействия или для акустоэлекроники) и во вторых теоретическое или экспериментальное определение этих параметров. Конечной целью такой работы является поиск* наиболее эффективных материалов. Естественно, что такая работа связана с фундаментальными проблемами физики твердого тела. Для описываемой работы, касающейся поиска материалов для акустоэлектроники и акустооптаки, это прежде всего микроскопические теории упругих, пьезоэлектрических, и фотоупругих свойств, а также кристаллоакустика и кристаллооптика. Данная работа посвящена экспериментальному исследованию электроакустических и акустооптических свойств широкого круга материалов и выявлению закономерностей изменения указанных выше свойств в зависимости от состава.
Поиск и изучение эффективных материалов для акустоптики и акустоэлектроники ведется в ряде ведущих научных учреждений России, США, Японии, Франции и других стран. К сожалению, в рамках настоящей работы нет возможности сделать достаточно полноценный обзор, поэтому ниже будут упоминаться и описываться материалы, в исследовании которых принимал участие автор. При этом , хотя за рамками рассмотрения остаются многие важные и интересные как с практической, так и с научной точек зрения ‘атериалы, описанные ниже материалы стоят в ряду наиболее Активных и перспективных.
ли дуальность темы

Актуальность настоящей работы определяется необходимостью ь “дубления знания о фундаментальных закономерностях связей между раллической структурой и свойствами кристаллов, потребностью Дых эффективных материалов для акустооптаки и акустоэлектро-

ники , а также важностью выявления закономерностей, облегчающих поиск таких материалов.
Акустоэлектроника представляет один из самых быстро развивающихся разделов электроники, включающих устройства селекции по частоте (незначительной степени определяющих прогресс систем мобильной связи), электроакустические преобразователи для дефктоскопии и томографии, датчики различных величин (температуры, давления и пр.) и многие другие. Все это представляет крупное по объему и важное по номенклатуре производство.
Акустооптика в настоящее время является важным и эффективным разделом оптоэлектроники. Акустооптические модуляторы и дефлекторы являются наиболее энергетически выгодными
немеханическими устройствами управления параметрами лазерного излучения. Акустооптические спектральные фильтры с электронной перестройкой составляют основу большого числа эффективных приборов для экологии, медицины, устройств распознования изображений в видимой и инфракрасной областях спектра, для исследований из космоса и многих других применений.
Прогресс в обеих указанных областях в значительной степени связан с разработкой новых эффективных материалов. Интерес к новым материалам резко возрастает каждые 5-8 лет в связи с разработкой и запуском в серию новых поколений приборов.
Эффективность кристаллов' для акустоэлектроники и акустооптики определяется рядом общих параметров ,это прежде всего скорость и поглощение ультразвука, коэффициент электромеханической связи. Поэтому одни и те же материалы, такие как кварц и ниобат лития, успешно применяются как в акустоогггике, так и в акустоэясктронике.
Часть параметров специфична для акустооптики (фотоупругие константы, показатели преломления, поглощение света и др.) , а другая часть - для акустоэлектроники (диэлектрические постоянные, электропроводность в широком интервале частот и др.).
Несмотря на обнаружение и использование ряда эффективных материалов до настоящего времени ощущается серьезная потребность в материалах в частности с оптимальным сочетанием коэффициента электромеханической связи и термостабильности для акустоэлектро-

Tempera lure
P*10- . Зависимость диэлектрической проницаемости S33 от температуры для кристалла лантан галлиевого танталата. Зависимость демонстрирует практическое, постоянство величины езз при низких температурах, характерное для квантовых параэлектриков.