Lithiumtantalat

Kristallstruktur
_ Li+ 0 _ Ta5+0 _ 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 12031-66-2 EG-Nummer 234-757-5 ECHA-InfoCard 100.031.584 PubChem 159405 Wikidata Q410458
Eigenschaften
Molare Masse	235,89 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	7,4564 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	1650 °C[1]
Brechungsindex	2,183[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​332 P: 280[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. 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.^[3]

Gewinnung und Darstellung

Lithiumtantalat kann durch Reaktion von Lithiumcarbonat mit Tantal(V)-oxid gewonnen werden.^[4]

${\displaystyle {\ce {Li2CO3 + Ta2O5 -> 2LiTaO3 + CO2 ^}}}$

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).^[1] Es ist wie Lithiumniobat ferroelektrisch, linear elektrooptisch, piezoelektrisch und pyroelektrisch.^[5] Lithiumtantalat ist schwach doppelbrechend.^[6][7]

Verwendung

Lithiumtantalatkristalle werden als elektrooptischer Güteschalter und Substrat für integrierte Optiken und Sensoren verwendet.^[1] Sie werden vor allem zur Realisierung von SAW-Bauelementen verwendet.^[4] In Verbindung mit Untersuchungen zur Pyrofusion wurde ein pyroelektrischen Kristall aus Lithiumtantalat als Spannungsquelle verwendet.^[8][9][10] Außerdem eignen sie sich aufgrund ihres nichtlinear-optischen Verhaltens als Frequenzkonverter für Licht.^[11]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e} Korth Kristalle: Lithiumtantalat
2. ↑ ^{a b} Datenblatt Lithium tantalate, ≥99.99% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 10. Januar 2012 (PDF).
3. ↑ MinDat: Lithiowodginite
4. ↑ ^{a b} Joachim Frühauf: Werkstoffe der Mikrotechnik. Carl Hanser Verlag, 2005, ISBN 978-3-446-22557-2 (Seite 77 in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ 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). 
6. ↑ Eugene Hecht: Optik. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2018, ISBN 978-3-11-052670-7 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
7. ↑ 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.
8. ↑ Kernfusion im Kleinformat. In: Neue Zürcher Zeitung. 4. Mai 2005, abgerufen am 5. September 2017. 
9. ↑ M. J. Saltmarsh: Technology: Warm fusion. In: Nature. Band 434, Nr. 7037, April 2005, S. 1077–1080, doi:10.1038/4341077a. 
10. ↑ 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. 
11. ↑ Nichtlineare Frequenzkonversion. In: Fraunhofer IPM. 2023, abgerufen am 2. Oktober 2023.