Estudio de las soluciones de los ferroeléctricos LiNbO₃ y LiTaO₃

Abstract

Los compuestos cerámicos LiNbO 3 y LiTaO 3 han sido estudiados considerablemente en los últimos años, debido a las interesantes propiedades ópticas y eléctricas (piezoelectricidad, piroelectricidad, ferroelectricidad) que presentan. Por estas razones estos materiales se consideran excelentes candidatos para un gran número de aplicaciones tecnológicas. Una característica importante de estos compuestos, es la facilidad con la que forman series de soluciones sólidas, incorporando diferentes cationes en sus redes. Se han obtenido series de soluciones sólidas con cationes de diferente tamaño y diferente carga con la consiguiente variación de las propiedades eléctricas y ópticas. En este trabajo se presenta un resumen de los estudios de las soluciones sólidas de LiNbO 3 y LiTaO 3 , los mecanismos de formación y los sitios que ocupan los cationes en la celda unidad, así como algunas de sus propiedades físicas más representativas Palabras clave: Niobato de litio, tantalato de litio, soluciones sólidas, ferroeléctricos Study of the ferroelectric LiNbO 3 and LiTaO 3 solid solutionsCeramic compounds LiNbO 3 and LiTaO 3 have been widely studied in the last years due to their interesting optical and electrical properties (piezoelectricity, piroelectricity, ferroelectricity). For this reason these materials are regarded excellent candidates for technological applications. An important characteristic of these compounds is the facility to form solid solution series, a large number of cations can be accommodated in the lattice and thus different optical and electrical properties have been obtained. In this work a review of LiNbO 3 and LiTaO 3 solid solutions is presented, the formation mechanisms, cation sites in the unitcell and some of the most representative properties are also included. Keywords INTRODUCCIÓNEl LiNbO 3 y el LiTaO 3 son compuestos muy versátiles. Desde los años setenta se han estudiado por sus numerosas aplicaciones y propiedades. En los ochenta, el enfoque principal se centró en los efectos producidos por la introducción de diversos cationes en solución sólida. En la última década se ha usado extensamente la técnica EXAFS (X ray absortion fine structure), además de méto-dos de simulaciones, para determinar los sitios que ocupan en la red estos diferentes cationes que forman las soluciones sólidas (1, 2).Actualmente el interés principal es el establecer una correlación entre los defectos provocados en estas redes al introducir diferentes cationes y los cambios en las propiedades físicas antes mencionadas.En principio, la determinación de los sitios que ocupan los cationes adicionados para formar soluciones sóli-das en estos materiales no es un problema sencillo, debido a la estructura pseudo-ilmenita que presentan. Esta estructura, descrita por diversos autores (3, 4), puede considerarse como una superestructura del corindón, en la que se reemplazan dos Al 3+ por un Li + y un Ta 5+, la cual está formada por cadenas de octaedros que comparten las caras a lo largo del eje polar c (Fig.1). 325Figura 1. Estructur...