コングルエントLiNbO_3単結晶の超音波マイクロスペクトロスコピー(一般・材料)
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概要
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市販の光学グレードLiNbO_3単結晶(コングルエント組成)に対して、直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムによる均質性評価を行った。始めに、出発組成が48.0、48.5、49.0 Li_2O-mol%の異なる3つのZ軸引上げLiNbO_3単結晶から、X、Y、Z-cutの基本三面の試料を準備し、漏洩弾性表面波(LSAW)速度、化学組成比、キュリー温度、密度、格子定数の間の関係を実験的に求めた。化学組成変化に対する感度が高く、育成軸方向の詳細な分布評価が行えるのはY-kutのX軸方向伝搬(YX)のLSAW速度で、その感度は0.0464 mol%/(m/s)であった。育成軸方向の化学組成分布が0となるコングルエント組成を見積もったところ48.477 mol%であった。YX-LiNbO_3基板試料に対する実験的データと上記関係を用いて、市販の光学グレードLiNbO_3単結晶(コングルエント組成)の均質性を評価した。その結果、この結晶の化学組成は、見積もったコングルエント組成より約0.01 Li_2O-mol%低く、結晶の上部から下部にかけてLSAW速度が低下する(勾配:-0.0046 (m/s)/mm)傾向を示した。全測定領域(60mn×36mm)で最大0.55m/sのLSAW速度分布(0.025 Li_2O-mol%の分布に相当)を検出した。 LSAW速度を用いた校正により、結晶の正しい化学組成を求め、LiNbO_3単結晶に対するLSAW速度、化学組成、音響関連物理定数(弾性定数、圧電定数、誘電率、密度)の間の正しい関係を与えた。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2004-09-09
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