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Kaliumniobat

Strukturformel
Allgemeines
Name Kaliumniobat
Summenformel KNbO3
CAS-Nummer 12030-85-2
Kurzbeschreibung farbloser durchsichtiger Kristall
Eigenschaften
Molare Masse 180,01 g/mol
Aggregatzustand fest
Dichte

4,62 g/cm3[1]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine Gefahrensymbole
R- und S-Sätze R: keine R-Sätze
S: keine S-Sätze
LD50

oral Ratte 3000 mg/kg[3]

WGK 2[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kaliumniobat ist eine chemische Verbindung aus Kalium, Niob und Sauerstoff die als Einkristall in der Lasertechnik und für nichtlineare optische Systeme verwendet wird.

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Kaliumniobat Kristalle haben ferroelektrische Eigenschaften, sind vom Perovskit Typ, haben eine Mohshärte von 5 und besitzen eine negativ biaxiale orthorhombische Kristallstruktur[1][5]. Kaliumniobat hat den größten nichtlinearen optischen Koeffizienten aller kommerziell verfügbaren anorganischen Kristalle und besitzt eine Doppelbrechung[6]. Aus diesem Grund wird die Verbindung bei Lasern für die Frequenzverdopplung und andere optische Prozesse benutzt. Er ist im Wellenlängenbereich von 400 bis 4500 nm transparent. Seine Brechzahl ist abhängig von der Wellenlänge[7] und der Lichteinfallsrichtung in den Kristall und beträgt ≈2,2 (2,12 bei 1064 nm in x-Richtung und 2,38 bei 532 nm in z-Richtung). Da er seine Kristallstruktur bei −50 °C, 200 °C und 430 °C ändert, muss der Kristall für optische Einsatzzwecke im Temperaturbereich zwischen −40° und +200 °C gehalten werden. Zusätzlich tritt bei dem Kristall ein piezoelektrischer Effekt[8][9][10] auf, wodurch er als Ultraschallquelle genutzt werden kann.

Verwendung

Einkristalline Nanodrähte aus Kaliumniobat werden in der Nahfeldmikroskopie als Beleuchtungsquelle[11] (erzeugt durch Frequenzverdopplung aus infrarotem grünes Licht) verwendet. In der Lasertechnik und nichtlineare Optik werden Kaliumniobat zum Beispiel zur Frequenzverdopplung, als Medium für optisch-parametrische Oszillatoren und anderes verwendet. In der Akustik wird es als Ultraschallquelle verwendet.

Quellen

  1. a b http://www.photox.co.uk/knbo3.htm
  2. Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)
  3. http://agrippina.bcs.deakin.edu.au/bcs_admin/msds/msds_docs/Potassium%20niobate.pdf
  4. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search/ProductDetail/ALDRICH/541206
  5. http://knbo3.optical-components.com/
  6. http://www.ii-vi.de/site/pages_de_de/vloc/vloc/knbo3.php
  7. http://www.fsr.ac.ma/MJCM/vol2-art16.pdf
  8. http://www.informaworld.com/smpp/content~content=a713716887~db=all
  9. http://www.scientific.net/0-87849-982-2/15/
  10. http://icpr.snu.ac.kr/resource/wop.pdf/J01/2005/046/R01/J012005046R010073.pdf
  11. http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=9372