Züchtung von OH- freien GaPO4-Einkristallen aus dem Flux

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Ralph-Uwe Barz
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5442110

Die Tiefquarz-Analogon Galliumphosphat (GaPO4) eignet sich aufgrund der thermischen Stabilität seiner piezoelektrischen Eigenschaften besonders für Anwendungen in HochtemperaturDrucksensoren. Für die Züchtung der zum Aufbau entsprechender Bauelemente benötigten Einkristalle wurde bisher die Hydrothermalsynthese aus konzentrierten anorganischen Säuren etabliert. Der dabei beobachtete Einbau von OH--Gruppen führt jedoch bei hohen Temperaturen zu einer signifikanten Verringerung des piezoelktrischen Effekts, die der technischen Anwendung entgegensteht. Diese Defekte können unter hydrothermalen Bedingungen zwar reduziert, jedoch nicht vollständig vermieden werden können. Die im vorliegenden Antrag beschriebene Züchtung aus dem Flux wurde für GAPO4 bisher nicht angewendet. Die als Vorarbeiten zu diesem Projekt bisher durchgeführten Experimente bestätigen jedoch prinzipiell die Eignung von Alkalichloriden als Schmelzlösungsmittel. Im Vergleich zu hydrothermal gezüchteten GaPO4-Kristallen weisen die bisher aus dem Flux gezüchteten eine signifikant geringere OH--Konzentration auf, die sich durch eine zukünftige Verbesserung der apparativen Bedingungen weiter reduzieren lässt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Peter Gille