АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
, предназначены для создания акустоэлектронных
и акустооптич. устройств, использующих явления, возникающие при распространении
упругих волн в среде (фотоупругость, пьезоэффект, акустоэлектрич. эффект
и др.). Св-ва A.M., используемых в акусто-электронике, приведены в табл.
1-3. Обозначения в табл.: L -
 объемные продольные ультразвуковые
 волны, S -
 объемные сдвиговые, или поперечные, волны; К - коэф.
  электромех. связи, характеризующий эффективность преобразования электрич.
энергии в упругую и обратно; F-скорость распространения звуковой волны;
В-коэф. затухания ультразвука; в квадратных скобках-индексы Миллера для
разл. кристаллографии, направлений ([100], [010] и [001]-направлен и я
соотв. вдоль осей х, у и z; [110]-под углом 45° к осям х и
  у; [111]-вдоль пространственной диагонали куба).
Табл. 1.-СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ
 
| Материал | Плотн., г/см3 | к, % | е | V, м/с | Тип волны | Направление распространения волны | 
| Диоксид кремния SiO2 (кварц) | 2,65 | 13,7 | 4.58 | 3800 | S | [010] | 
| Ниобат лития | 4,63 | 68,0 | 84,6 | 4800 | S | [100] | 
| LiNbO3 |  | 18,0 | 28,6 | 7330 | L | [001] | 
| Танталат лития | 7,30 | 19,0 | 38,4 | 6160 | L | [001] | 
| LiTaO3 |  | 44,0 | 47,4 | 3360 | S | [100] | 
| Оксид цинка | 5,64 | 28,2 | 11,0 | 6100 | L | [001] | 
| ZnO
Керамика на основе
 изердых р-ров состава Pb(Ti, Zr)O3
 | 7,40 | 41,0 | 1100 | 3000 | L | [001] | 
Т а б л. 2 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ УСТРОЙСТВ, РАБОТАЮЩИХ НА ОБЪЕМНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛНАХ
 
| Материал |  | У, м/с | В-1017, дБ/(мкc*Гц2) | Направление распространения волны | Направление смешения в звуковой волне | 
| Хлорид натрия NaCl (монокристалл) | 2,168 | 2460 | 0,22 | [110] | [001] | 
| Фторид лития LiF (монокристалл) | 2,640 | 3620 | 1,23 | [110] | [ПО] | 
| Плавленый кварц | 2,200 | 3760 | 0.71 | — | — | 
| Свинецсодержашее стекло | 3,425 | 2740 | 21,1 | — | — | 
Табл. 3. СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ УСТРОЙСТВ, РАБОТАЮЩИХ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНАХ
 
| Материал | V*, м/с |  | К, % | Температурный коэф. задержки ТКЗ*106 ,
 к-1 | Срез кристалла, направление распространения
звуковой волны | 
| Диоксид кремния SiO2 (кварц) | 3160 | 0,26 | 0,23 | -24 | (010), [100] | 
| Ниобат лития LiNbO3 | 3490 | 0,107 | 4,5 | 94 | (010), [001] | 
| Танталат лития LiTaO3 | 3230 | 0,114 | 0,74 | 35 | (010). [001] | 
| Германат висмута Bi12Ge020 | 1710 | 0,164 | 1,7 | 128 | (111), [110] | 
* Скорость волн Рэлея-поверхностных волн с направлением смещения,
 перпендикулярным граничной пов-сти.
 
Табл. 4.-СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ЗВУКОПРОВОДОВ АКУСТООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
 
| Материал |  | V, м/с |  |  | Показатель преломления |  
мкм | Свет | Звук | 
|  
мкм | поляризация | тип волны | направление распространения волны* | 
| n0 | пе | 
| Плавленый кварц | 2,200 | 5960 3760 | 0,71 0,33 | 1,56 0,46 | 1,46 1,46 | — | 0,2-4,5 0.2-4,5 | 0,63 0.63 | 1 || или 1 | L S | — | 
| Иодноватая к-та** | 4,63 | 2890 | 0,29 | 39 | — | — | 0,3-1,8 | 0,63 | [010] | L | [010] | 
|  
НIO3 |  | 2440 | — | 86 | — | — | 0,3-1,8 | 0,63 | [100] | L | [001] | 
| Диоксид теллура | 5,99 | 4200 | 0,42 | 34,5 | 2,259 | 2,412 | 0,35-5,0 | 0,63 | [100] | L | [001] | 
| ТеО2 |  | 617 | из | 793 | 2,259 | 2,412 | 0,35-5,0 | 0,63 | Круговая | S | [ПО] | 
| Ниобат лития | 4,628 | 6550 | 0,012 | 27,4 | 2,29 | 2,20 | 0,4-4,5 | 0.63 | II [001] | L | [100] | 
| LiNb03 |  | 7330 | 0,025 | 6,4 | 2,29 | 2,20 | 0,4-4,5 | 0.63 | 1 [001] | L | [001] | 
| Теллур | 6,25 | 2200 | 0,44 | 4400 | 4,80 | 6,25 | 5-20 | 10,6 | II [1120] | L | [1120] | 
* Совпадает с направлением смещения в звуковой волне. ** Главные значения показателя преломления: п. = 1,98, пь = 1,96, пе
 = 1,84.
 
Осн. элементы акустоэлектронных устройств, для изготовления к-рых используют
А. м.,-преобразователи электрич. энергии в акустическую и наоборот, а также
звукопроводы. Для возбуждения и приема объемных волн используют пьезоэлектрич.
преобразователи на основе монокристаллов кварца, LiNbO3 и др.
Типичные A.M. для звукопроводов устройств, работающих на объемных волнах
(т. наз. линий задержки), - монокристаллы NaCl и др. галогенидов щелочных
металлов, кварца, гранатов, кварцевое стекло, а также спец. стекла, металлич.
сплавы и др. материалы, характеризующиеся малым В. Для устройств,
 работающих на поверхностных акустич. волнах (полосовые фильтры, устройства
акустич. памяти, корреляц. обработки и др.), используют пьезо-, сег-нетоэлектрики
и полупроводники. Св-ва основных A.M. для этих устройств приведены в табл.
3. Перспективные материалы-LiIO3, LiTaO3, Bi12GeO20,
Bi12SiO20, TeO2, пленки ZnO и A1N на сапфире.
A.M. вакустооптике предназначены для изготовления модуляторов, дефлекторов,
фильтров и др. устройств, работающих на основе взаимод. лазерного излучения
(электро-магн. волн) со звуковыми волнами. Эти материалы должны быть прозрачными
в соответствующей области оптич. спектра лазерного излучения. Осн. характеристики
этих материалов приведены в табл. 4. Обозначения в табл.: М2-акустооптич.
кач-во материала (M2 = pn6/pV3, где
 р-упругооптич. постоянная, п-показатель преломления, -плотн. материала); n0 и ne - показатели преломления
для обыкновенного (поляризованного в главной плоскости) и необыкновенного
(поляризованного перпендикулярно главной плоскости) лучей света в одноосных
кристаллах;
 -плотн. материала); n0 и ne - показатели преломления
для обыкновенного (поляризованного в главной плоскости) и необыкновенного
(поляризованного перпендикулярно главной плоскости) лучей света в одноосных
кристаллах; -диапазон прозрачности;
-диапазон прозрачности; -длина
волны света; значки || и
-длина
волны света; значки || и обозначают поляризацию света соотв. вдоль и поперек направления распространения
звука.
обозначают поляризацию света соотв. вдоль и поперек направления распространения
звука.
Лит.: СмагинА.Г., Ярославекий М. М., Пьезоэлектричество кварца
 и кварцевые резонаторы, М., 1970; Рябцев Н.Г., Материалы квантовой электроники,
М., 1972, с. 96-241, 274-379; Сыркий Л. Н., Пьезомагнитиая керамика, 2
изд., Л., 1980; Глозман И. А., Пьезокерамнка, 2 изд., М., 1972; Яффе В.,
Кук У., Яффе Г., Пьезоэлектрическая керамика, пер. с англ., М., 1974; Поверхностные
акустические волны, под ред. А. Олинера, пер. с англ., М., 1981, с. 270-358;
Акустические кристаллы. Справочник, под ред. М.П. Шаскольскон, М., 1982.,
В.
 С. Бопдаренко, В. В. Чкалова.