LiTaO3 結晶
タンタル酸リチウム（LiTaO3）は、非線形光学材料、圧電素子、焦電素子としての特性を持ち、電子工学や核融合など種々の分野で利用される物質です。
酸化タンタルリチウムとも呼ばれ、酸化リチウム（Li2O）と酸化タンタル（Ta2O5）を要素とし、1:1の組成で構成される複酸化物です。
この結晶は三方晶系イルメナイト類似構造を持ち、約1,650℃で熱的・化学的に安定な結晶です。
単結晶は非線形光学材料としてレーザー媒質や圧電セラミックスとして圧電素子、表面弾性波素子などに利用されています。
また、タンタル酸リチウム結晶は核融合の研究にも活用されており、極限的な温度や圧力に依らずに重水素試料の核融合を実現することが報告されています。
Basic Properties
| Crystal Structure | Trigonal, space group R3c, Point group 3 m |
|---|---|
| Cell Parameters | a = 5.154 Å, c = 13.781 Å |
| Melting Point | 1650℃ |
| Curie Temperature | 607℃ |
| Mohs Hardness | 5.5 |
| Density | 7.46 g/cm3 |
| Dielectric Constant |
ε11/ε0: 51.7 ε33/ε0: 44.5 |
| Elastic Stiffness Coefficient |
CE11: 2.33 (×1011 N/m2) CE33: 2.77 (×1011 N/m2) |
| Piezoelectric Strain Constant |
d22: 2.4 (×10-11 C/N) d33: 0.8 (×10-11 C/N) |
| Transmission Range | 400 - 4500 nm |
| Electro-Optical Coefficients | r33 = 30.4 pm/V |
| Refractive Index at 632.8 nm | no = 2.176, ne = 2.180 |
Typical Specifications
| Type Specifications | Boule | Boule | Wafer | Wafer |
|---|---|---|---|---|
| Diameter | Φ3" | Φ4" | Φ3" | Φ4" |
| Length or Thickness | ≤100 | ≤50 | ≤0.35 - 0.5 | ≤0.35 - 0.5 |
| Orientation | ※ | ※ | ※ | ※ |
| Ref.Flat Orientation | X,Y | X,Y | X,Y | X,Y |
| Ref.Flat Length | 22 ± 2 mm | 32 ± 2 mm | 22 ± 2 mm | 32 ± 2 mm |
| Front Side Polishing | Mirror polished 5-15 Å | Mirror polished 5-15 Å | ||
| Back Side Lapping | 0.3-1.0 μm | 0.3-1.0 μm | ||
| Flatness (µm) | ≤15 | ≤15 | ||
| Bow (µm) | ≤25 | ≤25 |