chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).chemicallytech-1470Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF INORGANIC MATERIALSХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВThe problems of Langasite single crystals growth and their solutionПроблемы выращивания кристаллов лангасита и пути их решенияДоморощинаЕ. Н.DomoroshchinaE. N.noemail@neicon.ruКузьмичеваГ. М.Kuz’michevaG. M.noemail@neicon.ruДубовскийА. Б.DybovskyA. B.noemail@neicon.ru200828022008216467Copyright © Domoroshchina E.N., Kuz’micheva G.M., Dybovsky A.B., 20082008Доморощина Е.Н., Кузьмичева Г.М., Дубовский А.Б.Domoroshchina E.N., Kuz’micheva G.M., Dybovsky A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/1470

The problems of Langasite single crystals growth by Czochralski and Bridgman methods were analyzed. It was found that the deferent kinds of defects in langasite crystals influence on physical properties and thus on langasite crystals application. Vernel method was first proposed for obtaining of qualitative single crystal charge from initial components. A monophase single crystal charge obtaining was confirmed by X-ray diffraction method. A single crystal with uniform composition was obtained by Czochralski method from this charge

Проанализированы проблемы, возникающие при выращивании кристаллов лангасита методами Чохральского и Бриджмена. Показано, что на физические свойства лангасита, лежащие в основе его применения, оказывают влияние различные виды дефектов. Впервые предложен и реализован метод Вернейля, обеспечивающий получение качественной, не содержащей дефектов, монокристаллической шихты, из которой методом Чохральского выращен однородный по составу монокристалл лангасита, что подтверждено рентгенографически.

ReferencesGrowth and characterization of lanthanum gallium silicate La3Ga5SiO14 single crystals for piezoelectric application / K. Shimamura [et al] // J. Crystal Growth. – 1996. – Vol.163. – P. 388–392.Growth and characterization of lanthanum gallium silicate La3Ga5SiO14 single crystals for piezoelectric application / K. Shimamura [et al] // J. Crystal Growth. – 1996. – Vol.163. – P. 388–392.Growth habits of 3 and 4-inch langasite single crystals / S. Uda [et al] // J. Crystal Growth. – 2002. – Vol. 237-239. – P. 707–713.Growth habits of 3 and 4-inch langasite single crystals / S. Uda [et al] // J. Crystal Growth. – 2002. – Vol. 237-239. – P. 707–713.Buzanov, O. Homogeneity of Langasite crystals depending to pressure of gaseous atmosphere in growth chamber / O. Buzanov, S. Sakharov, V. Alenkov // Proc. of IEEE Int. Freq. Control Symposium. And Exhibition., New Orleans, USA, 29-31 May 2002. – New Orleans, 2002. – P. 232–235.Buzanov, O. Homogeneity of Langasite crystals depending to pressure of gaseous atmosphere in growth chamber / O. Buzanov, S. Sakharov, V. Alenkov // Proc. of IEEE Int. Freq. Control Symposium. And Exhibition., New Orleans, USA, 29-31 May 2002. – New Orleans, 2002. – P. 232–235.Физико-химические основы и промышленная технология выращивания крупногабаритных монокристаллов лантангаллиевого силиката методом Чохральского на ростовых установках «Кристалл-3М», их обработка, исследование физических свойств / Б. А. Дороговин, С. Ю. Степанов, А. Б. Дубовский, А. А. Цеглеев, Г. А. Лаптева, В. И. Курочкин, В. П. Горохов, Н. В. Царева, Ю. П. Буглов, И. М. Филиппов // Труды ВНИИСИМС. – 2000. – Т. XVI. – С. 33–74.Физико-химические основы и промышленная технология выращивания крупногабаритных монокристаллов лантангаллиевого силиката методом Чохральского на ростовых установках «Кристалл-3М», их обработка, исследование физических свойств / Б. А. Дороговин, С. Ю. Степанов, А. Б. Дубовский, А. А. Цеглеев, Г. А. Лаптева, В. И. Курочкин, В. П. Горохов, Н. В. Царева, Ю. П. Буглов, И. М. Филиппов // Труды ВНИИСИМС. – 2000. – Т. XVI. – С. 33–74.Уточненные структуры La3Ga5SiO14, Pb3Ga2Ge4O14 и кристаллохимические закономерности строения и свойств соединений лангасита / Е. Л. Белоконева [и др.] // Журн. неорган. химии. – 2000. – Т. 45, № 11. – С. 1786–1796.Уточненные структуры La3Ga5SiO14, Pb3Ga2Ge4O14 и кристаллохимические закономерности строения и свойств соединений лангасита / Е. Л. Белоконева [и др.] // Журн. неорган. химии. – 2000. – Т. 45, № 11. – С. 1786–1796.Связь между условиями выращивания, строением и оптическими свойствами кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 / Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, С. Ю. Степанов // Журн. перспективные материалы. – 2004. – № 4. – С. 17–30.Связь между условиями выращивания, строением и оптическими свойствами кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 / Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, С. Ю. Степанов // Журн. перспективные материалы. – 2004. – № 4. – С. 17–30.Investigation of Structural Perfection and Acoustic Properties of La3Ga5SiO14 Crystals by High Resolution X-ray Diffraction, Topography, and Microfluorescence Analysis / D. V. Roshchupkin [et al] // Crystallography Reports. – 2004. – Vol. 49. – P. 80–88.Investigation of Structural Perfection and Acoustic Properties of La3Ga5SiO14 Crystals by High Resolution X-ray Diffraction, Topography, and Microfluorescence Analysis / D. V. Roshchupkin [et al] // Crystallography Reports. – 2004. – Vol. 49. – P. 80–88.Czochralski growth and characterization of piezoelectric single crystals with langasite: La3Ga5SiO14 (LGS), La3Ga5.5Nb0.5O14 (LGN), and La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT).Part I / J. Bohm [et al] // J. Crystal Growth. – 1999. – Vol. 204. – Р. 128–136.Czochralski growth and characterization of piezoelectric single crystals with langasite: La3Ga5SiO14 (LGS), La3Ga5.5Nb0.5O14 (LGN), and La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT).Part I / J. Bohm [et al] // J. Crystal Growth. – 1999. – Vol. 204. – Р. 128–136.Fachberger, R. Materialentwicklung von Langasit – Einkristallen als Substrat fur Oberflachenwellen bauelemente / R. Fachberger // Dissertation. – 2003. – 227 P.Fachberger, R. Materialentwicklung von Langasit – Einkristallen als Substrat fur Oberflachenwellen bauelemente / R. Fachberger // Dissertation. – 2003. – 227 P.Структурные особенности лангасита La3Ga5SiO14 / Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, Е. Н. Доморощина, А. Б. Дубовский // Журн. неорган. материалы. – 2002. – Т. 38, № 10. – С. 1234–1241.Структурные особенности лангасита La3Ga5SiO14 / Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, Е. Н. Доморощина, А. Б. Дубовский // Журн. неорган. материалы. – 2002. – Т. 38, № 10. – С. 1234–1241.Влияние точечных дефектов на проводимость и диэлектрические свойства лангасита / Е. Н. Доморощина, А. Б. Дубовский, Г. М. Кузьмичева, Г. В. Семенкович // Журн. неорган. материалы. – 2005. – Т. 41, № 11. – С. 71–87.Влияние точечных дефектов на проводимость и диэлектрические свойства лангасита / Е. Н. Доморощина, А. Б. Дубовский, Г. М. Кузьмичева, Г. В. Семенкович // Журн. неорган. материалы. – 2005. – Т. 41, № 11. – С. 71–87.Дифракция рентгеновского излучения на кристалле La3Ga5SiO14, промодулированном поверхностной акустической волной / Д. В. Иржак [и др.] // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2003. –№ 1. – C. 42–47.Дифракция рентгеновского излучения на кристалле La3Ga5SiO14, промодулированном поверхностной акустической волной / Д. В. Иржак [и др.] // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2003. –№ 1. – C. 42–47.Growth of New Langasite Single Crystals for Piezoelectric Applications / T. Fukuda [et al] // Proc. of IEEE Int. Freq. Control Simp. And Exhibition. Pasadena, Calif., USA, 27-29 May 1998. – Pasadena, Calif., USA, 1998. – P. 315–319.Growth of New Langasite Single Crystals for Piezoelectric Applications / T. Fukuda [et al] // Proc. of IEEE Int. Freq. Control Simp. And Exhibition. Pasadena, Calif., USA, 27-29 May 1998. – Pasadena, Calif., USA, 1998. – P. 315–319.Mill, B. V. Langasite-type materials: from discovery to present state / B. V. Mill, Yu. V. Pisarevsky // Proc. of IEEE/EIA Intern. Freq. Contr. Symp. and Exhibition. Orlando, Florida, USA, 2000. – P.133–140.Mill, B. V. Langasite-type materials: from discovery to present state / B. V. Mill, Yu. V. Pisarevsky // Proc. of IEEE/EIA Intern. Freq. Contr. Symp. and Exhibition. Orlando, Florida, USA, 2000. – P.133–140.Связь между условиями выращивания, строением и оптическими свойствами кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 / Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, С. Ю. Степанов // Журнал перспективные материалы. – 2004. – № 4. – С. 17–30.Связь между условиями выращивания, строением и оптическими свойствами кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 / Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, С. Ю. Степанов // Журнал перспективные материалы. – 2004. – № 4. – С. 17–30.Relationship betveen langasite elastic properties and crystal composition / E. Domoroshchina, A. Dubovsky, G. Kuz’micheva, E. Tuynina, V. Rybakov // Abstr. 15th Intern. Conf. on Crystal Growth, Salt Lake City, Utah, USA, 12-17 August, 2007. – Salt Lake City, Utah, USA, 2007. – P. 51.Relationship betveen langasite elastic properties and crystal composition / E. Domoroshchina, A. Dubovsky, G. Kuz’micheva, E. Tuynina, V. Rybakov // Abstr. 15th Intern. Conf. on Crystal Growth, Salt Lake City, Utah, USA, 12-17 August, 2007. – Salt Lake City, Utah, USA, 2007. – P. 51.Growth of langasite (La3Ga5SiO14) crystals by vertical Bridgman (VB) method in air and an Ar atmosphere for applications to pressure sensors / T. Taishi [et al] // Abstr. 15th Intern. Conf. on Crystal Growth, Salt Lake City, Utah, USA, 12-17 August, 2007. – Salt Lake City, Utah, USA, 2007. – P. 100.Growth of langasite (La3Ga5SiO14) crystals by vertical Bridgman (VB) method in air and an Ar atmosphere for applications to pressure sensors / T. Taishi [et al] // Abstr. 15th Intern. Conf. on Crystal Growth, Salt Lake City, Utah, USA, 12-17 August, 2007. – Salt Lake City, Utah, USA, 2007. – P. 100.Сахаров, С. А. Монолитные фильтры на основе кристаллов лангасита, работающие на основных колебаниях сдвига / С. А. Сахаров, И. М. Ларионов, А. В. Медведев // Зарубежная радиоэлектроника. – 1994. – № 9-10. – С. 12–18.Сахаров, С. А. Монолитные фильтры на основе кристаллов лангасита, работающие на основных колебаниях сдвига / С. А. Сахаров, И. М. Ларионов, А. В. Медведев // Зарубежная радиоэлектроника. – 1994. – № 9-10. – С. 12–18.Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов / А. А.Чернов [и др.] – М. : Наука, 1980. – 565 с.Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов / А. А.Чернов [и др.] – М. : Наука, 1980. – 565 с.Доморощина, Е. Н. Исследование состава, строения и свойств кристаллов семейства лангасита в зависимости от условий выращивания : автореф. дис. . . канд. хим. наук : 02.00.21 / Доморощина Елена Николаевна. // М., 200Доморощина, Е. Н. Исследование состава, строения и свойств кристаллов семейства лангасита в зависимости от условий выращивания : автореф. дис. . . канд. хим. наук : 02.00.21 / Доморощина Елена Николаевна. // М., 200

The authors declare that there are no conflicts of interest present.