Lithiumtantalat

Kristallstruktur
Struktur von Lithiumniobat
Vorlage:Farbe Li+ 0 Vorlage:Farbe Ta5+0 Vorlage:Farbe O2−
Kristallsystem	trigonal
Raumgruppe	R3c (Nr. 161)Vorlage:Raumgruppe/161
Allgemeines
Name	Lithiumtantalat
Andere Namen	Lithiumtantaltrioxid Lithiumtantalat(V) Lithiummetatantalat
Verhältnisformel	LiTaO3
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 234-757-5 ECHA-InfoCard 100.031.584 PubChem 159405 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	235,89 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	7,4564 g·cm−3<ref name="Korth">Korth Kristalle: Lithiumtantalat</ref>
Schmelzpunkt	1650 °C<ref name="Korth" />
Brechungsindex	2,183<ref name="Korth" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​332 P: 280<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Lithiumtantalat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Tantalate.

Vorkommen

Ein Lithiumtantalat kommt natürlich in Form des Minerals Lithiowodginit vor, wobei dieses jedoch die Formel LiTa₃O₈ besitzt und damit eine andere chemische Verbindung darstellt.<ref>MinDat: Lithiowodginite</ref>

Gewinnung und Darstellung

Lithiumtantalat kann durch Reaktion von Lithiumcarbonat mit Tantal(V)-oxid gewonnen werden.<ref name="Frühauf">Joachim Frühauf: Werkstoffe der Mikrotechnik. Carl Hanser Verlag, 2005, ISBN 978-3-446-22557-2 (Seite 77 in der Google-Buchsuche). </ref>

<chem>Li2CO3 + Ta2O5 -> 2LiTaO3 + CO2 ^</chem>

Eigenschaften

Lithiumtantalat ist ein Feststoff. Es besitzt eine trigonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3c (Raumgruppen-Nr. 161)Vorlage:Raumgruppe/161 und eine spezifische Wärmekapazität von 424 J/(K·kg).<ref name="Korth" /> Es ist wie Lithiumniobat ferroelektrisch, linear elektrooptisch, piezoelektrisch und pyroelektrisch.<ref>Manfred Müller: Wechselwirkung von Licht mit ferroelektrischen Domänen in Lithiumniobat- und Lithiumtantalat-Kristallen. Bonn 2004, DNB 971832986, urn:nbn:de:hbz:5N-03854 (Dissertation, Universität Bonn). </ref> Lithiumtantalat ist schwach doppelbrechend.<ref name="Eugene Hecht">ugene Hecht: Optik. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2018, ISBN 978-3-11-052670-7 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref><ref name="DOI10.1063/1.4973685">S. Huband, D. S. Keeble u. a.: Relationship between the structure and optical properties of lithium tantalate at the zero-birefringence point. In: Journal of Applied Physics. 121, 2017, S. 024102, doi:10.1063/1.4973685.</ref>

Lithiumtantalat besitzt eine Curie-Temperatur von 610 °C.<ref>Xuefeng Xiao, Shuaijie Liang, Jiashun Si, Qingyan Xu, Huan Zhang, Lingling Ma, Cui Yang, Xuefeng Zhang: Performance of LiTaO₃ Crystals and Thin Films and Their Application. In: Crystals. Band 13, Nr. 8, 2023, S. 1233, doi:10.3390/cryst13081233. </ref>

Verwendung

Lithiumtantalatkristalle werden als elektrooptischer Güteschalter und Substrat für integrierte Optiken und Sensoren verwendet.<ref name="Korth" /> Sie werden vor allem zur Realisierung von SAW-Bauelementen verwendet.<ref name="Frühauf" /> In Verbindung mit Untersuchungen zur Pyrofusion wurde ein pyroelektrisches Kristall aus Lithiumtantalat als Spannungsquelle verwendet.<ref>Kernfusion im Kleinformat. In: Neue Zürcher Zeitung. 4. Mai 2005, abgerufen am 5. September 2017. </ref><ref>M. J. Saltmarsh: Technology: Warm fusion. In: Nature. Band 434, Nr. 7037, April 2005, S. 1077–1080, doi:10.1038/4341077a. </ref><ref>B. Naranjo, J. K. Gimzewski, S. Putterman: Observation of nuclear fusion driven by a pyroelectric crystal. In: Nature. Band 434, Nr. 7037, April 2005, S. 1115–1117, doi:10.1038/nature03575. </ref> Außerdem eignen sie sich aufgrund ihres nichtlinear-optischen Verhaltens als Frequenzkonverter für Licht.<ref>Nichtlineare Frequenzkonversion. In: Fraunhofer IPM. 2023, abgerufen am 2. Oktober 2023. </ref>

Einzelnachweise

<references />