铌酸锂(铌、锂和氧的化合物)

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酸锂（LiNbO3）是一种铌、锂和氧的化合物，是一种负性晶体（n0>ne）。其单晶是光波导、移动电话、压电传感器、光学调制器和各种其它线性和非线性光学应用的重要材料。

铌酸锂晶体是目前用途最广泛的新型无机材料之一，它是很好的压电换能材料，铁电材料，电光材料。铌酸锂作为电光材料在光通讯中起到光调制作用。其单晶是光波导、移动电话、压电传感器、光学调制器和各种其它线性和非线性光学应用的重要材料。

物理化学性质

铌酸锂晶体简称LN，属三方晶系，钛铁矿型(畸变钙钛矿型)结构。相对密度4.30，晶格常数a=0.5147 nm，c=1.3856 nm，熔点1240℃，莫氏硬度5，折射率n0=2.297，ne=2.208(λ=600 nm)，介电常数ε=44，ε=29．5，ε=84，ε=30，一次电光系数γ13=γ23=10×10pm/V，γ33=32×10pm/V．Γ22=-γ12=-γ61=6.8×10pm/V，非线性系数d31=-6.3×1p0 m/V，d22=+3.6×10pm/V，d33=-47×10pm/V。铌酸锂是一种铁电晶体，居里点1140℃，自发极化强度50×10C/cm'，热导率0.056(W/cm·K)。经过畸化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料，同时具有光折变效应。

生产方法

提拉法以碳酸锂、五氧化二铌为原料制备铌酸锂：将碳酸锂和五氧化二铌放入铂金埚中，沿(001)方向生长晶体。为得到优质无色透明圆柱体，必须在晶体生长的两个方向的两个端面的温度略高于居里温度时，再加一个适当大小的电场，形成晶体后将晶体冷却至室温，即制得铌酸锂晶体。此外，薄膜铌酸锂的制备方法包括化学气相沉积（CVD）法等。CVD法沉积速率较高，能够制备大面积均匀的薄膜，适用于工业生产；但该方法存在一定局限性，部分前驱体毒性较高，且对工艺参数敏感，易产生缺陷，产量较低。

用途

在微波技术中用于调Q开关、光电调制、倍频、光参量振荡；掺加一定量的铁和其他金属杂质的LN晶体，可用作全息记录介质材料。也用于相位调解器、非挥发性存储器、二次谐波发生器、相位光栅调解器、大规模集成光学系统。还广泛用于红外探测器、高频宽道带滤波器等。

延伸

电光效应是指对晶体施加电场时，晶体的折射率发生变化的效应。有些晶体内部由于自发极化存在着固有电偶极矩，当对这种晶体施加电场时，外电场使晶体中的固有偶极矩的取向倾向于一致或某种优势取向，因此，必然改变晶体的折射率，即外电场使晶体的光率体发生变化。在光通讯中，电-光调制器就是利用电场使晶体的折射率改变这一原理制成的。电光晶体位于起偏镜和检偏镜之间，在未施加电场时，起偏镜和检偏镜相互垂直，自然光通过起偏镜后检偏镜挡住而不能通过。施加电场时，光率体变化，光便能通过检偏镜。通过检偏镜的光的强弱由施加于晶体上的电压的大小来控制，从而实现通过控制电压对光的强弱进行调制的目的。

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