Способ получения модифицированных монокристаллов триглицинсульфата

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Белорусский государственный педагогический университет (ВТ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный педагогический универсиСпособ получения модифицированного монокристалла триглицинсульфата методом циркуляции раствора между кристаллиэатором и обогатителем, включающий приготовление исходного раствора из стехиометрических количеств аминоуксусной кислоты, серной кислоты и имена-модификатора, охлаждение раствора в кристалгшзаторе до ростовых условшй, введениеИзобретение относится к области химии, а именно, к способам выращивания монокристаллов сегнетоэлектриков и может быть использовано для получения пироэлектрических и пьезоэлектрических монокристаллов с высокими и стабильными пироэлектрическими свойствами и малой степенью униполярности. Выращенные монокристаллы могут быть использованы в пиро- и пьезотехнике, оптике,СВЧ-технике.Известен способ получения модифицированного монокристалла триглицинсульфата (ТСгБ) методом циркуляции раствора между кристаллизатором и обогатит-едем, включающий при тет (ВУ)в него монокристаллической затравки и вь 1 ра щивание монокристалла при постоянном градиенте температуры между кристаллизатором и обогатителем, отличаюигийся тем, что в качестве аниона-модификатора используют от 12.готовление исходного раствора из стехиометрическик количеств аминоуксусной кислоты,серной кислоты и аниона модификатора РОзР 12, охлаждение раствора в кристаллизаторе до ростовых условий, введение в него монокристаллической затравки и выращивание монокристалла при постоянном градиенте температуры между кристадтлизатором и обогатителем 1.(ТОЗРР) является большая сегнетожесткость и малая степень переполяризации внешним электрическим полем. Поэтому такие моно 3 ВУ 1347 С 1 4КрИСТЗЛЛЫ НЕ МОГУТ БЫТЬ ПрИМЕНСНЫ В КНЧстве элементов СВЧ-техники.Задачей изобретения является получение монокристаллов с высокими и стабильными в широком температурном диапазоне (-30 45 С) пироэлектрическими параметрами, а также высокой степенью переполяризации доменной структуры.Поставленная задача решается тем, что способ получения модифицированного монокристалла ТСЗЗ методом циркуляции раствора между кристаллизатором и обогатителем,включает приготовление исходного раствора из стехиометрических количеств амивоуксусной кислоты, серной кислоты и аниона-модификатора, охлаждение раствора в кристаллизаторе до ростовых условий, введение в него монокристаллической затравки и выращивание монокристалла при постоянном градиенте температуры между кристаллизатором и обогатителем, причем в качестве аниона-модификатора используют 104 2.Способ получения монокристалла триглиЦинсульфата, модифицированного ПЧО 42Готовят насыщенньпй водный раствор ЫаОН при 65-70 С в приготовленный раствор добавляют порошок Н 2 ШО 4 в соотношении З ч. Н 2 ЧТО 4 на 1 ч. ЫаОН и перемешивают до полного растворения Н 2 Ч/О 4. В отдельный сосуд при 65-70 С одновременно помещают аминоуксусную кислоту в виде порошка, серную кислоту и приготовленный водный раствор вольфрамата натрия, с учетом стекиометрии получают водный раствор соединения- масса вещества раствор фильтруют и охлаждают до температуры, позволяющей получить максимальное количество поликристаллического вещества полученное поликристаллическое вещество ТСтБШ отделяют от жидкой фазы и разделяют на две части. Из одной части получают Ненасыщенный водный раствор при температуре кристаллизатора, которым заполняют кристаллизатор и обогатитель двухтермостатной установки, а вторую часть поликристаллического вещества помещают в обогатитель. Между кристаллизатором и обогатитетем устанавливают постоянный градиент температур, чтобы температура в обогатителе была выше, чем температура в кристаллизаторе. Посюянсгво температур в кристаллизаторе и обогатнтеле поддерживается термостатами. При помощи помпы, непрерывно подавая насыщенный раствор со скоростью 30 мл/ час изобогатителя в кристаллизатор, доводят до насыщения раствор в кристаллизаторе при температуре кристаллизатора в кристаллизатор помещают затравки кристалла ТСБШ на кристаллодержателе. Кристаллодержатель с затравками приводят во вращательное движение двигателем обогащенный раствор ТОБЧ/ из обогатителя непрерывно с постоянной скоростью, принудительно, с помощью помпы подается в кристаллизатор, где раствор становится пересыщенным, что и обеспечивает непрерывный рост монокристаллов ТСЗШ на затравках. Обедненный раствор ТББШ, самопроизвольно,по специальному переходу перетекает из кристаллизатора в обогатитель по закону сообщающихся сосудов.Пример 1. Получение монокристаллов ТОВ со степенью замещенности Х 0,1.Порошок МаОН (18 г) растворяют в 100 мл дистиллированной воды, нагретой до 65-70 С. Затем в полученный раствор добавляют 142175104 (55,4 г) и перемешивают до полного растворения. В другом сосуде 500 г порошка аминоуксусной кислоты растворяют в дистиллярованной воде при непрерывном перемешивании добавляют 208 г Н 2 О 4 а затем добавляют раствор, притотовлеъшьсй в первом сосуде. Получеъшьпй раствор фильтруют, охлаждают до температуры позволяющей получить максимальное количество поликристаллического продукта ТСтБЖ со степенью замещенносги Х 0,1 группы 5 О 42 на 171704 2. Выкристазшизовавшееся поликристшршческое вещество ТСтЗШ отделяют от жидкой фазы и разделяют на две части. Из одной Части пршотавшшатог ненасьшщенньгй воцный раствор при 35 С и этим раствором заполняют кристаллизатор и обогатитель. Вторую часть поликристаллического продукта помешают в обогатитель. В обогатителе устанавливают температуру 40 С, в кристаллизаторе - 35 С. Эти температуры поддерживаются постоянными в течение всего времени выращивания монокристалла. доводят до насыщения раствор в кристаллизаторе непрерывно подавая раствор из обогатителя. Затравку ТОБШ помещают в крисгалгшзатор на кристаллодержателе. Монокристалл вьтрапшвают до необходимых размеров.Пример 2. Получение монокристаллов ТОБЖ со степенью замешенности Х 0,3.Аналогично примеру 1, однако на 500 г порошка аминоуксусной кислоты используют 162 г Н 25 О 4, 166 г Н 2 НО 4 И 53,3 МаОН.Из полученного поликристаллического продукта выращивают монокристаллы при тех же условиях роста, что и в примере 1.Из полученных монокристаллов ТОЗШ изготовили образцы в виде плоскопараллельных пластин площадью 0,25 см 2 и толщиной(0,5005) мм. Свойства образцов приведены в таблице .Свойства образцов модифицированных монокристалловТемпе- Коэр- Напряженпсра- ратура ная диэлекъ ная поля- цитив- ность насы- метр тура фазо- рическая ризация нос щенного пиророста, вого проницаг (Ре, поле электриче- электри С перс- масть при темхода, пературе С фазового пореЗаказ 1700 Тираж 20 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф, Скорины, 66.