गैलियम फॉस्फेट

गैलियम फॉस्फेट GaPO4 या गैलियम ऑर्थोफोस्फेट एक रंगहीन त्रिकोणीय क्रिस्टल है। जिसमें मोहस पैमाने पर 5.5 की कठोरता होती है। GaPO4 क्वार्ट्ज के समान गुण रखने वाला आइसोटाइपिक के रूप में होते है, लेकिन सिलिकॉन परमाणुओं को वैकल्पिक रूप से गैलियम और फास्फोरस के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है और इस प्रकार पाइजोइलेक्ट्रिक प्रभाव को दोगुना कर दिया जाता है। इस दोहरीकरण के कारण GaPO4 के प्रोद्योगिकीय अनुप्रयोगों के लिए क्वार्ट्ज पर कई लाभ हैं, जैसे क्रिस्टल रेज़ोनेटर्स में एक उच्च विद्युत यांत्रिक युग्मन गुणांक इस दोहरीकरण के कारण क्वार्ट्ज के विपरीत GaPO4 प्रकृति के रूप में नहीं पाया जाता है। इसलिए, क्रिस्टल को संश्लेषित करने के लिए ऊष्ण जलीय संश्लेषण प्रक्रिया का उपयोग किया जाना चाहिए।

संशोधन
GaPO4 क्वार्ट्ज के विपरीत, कोई α-β चरण संक्रमण नहीं होता है और इस प्रकार GaPO4 की निम्न तापमान संरचना (α-क्वार्ट्ज जैसी संरचना) 970 डिग्री सेल्सियस तक स्थिर रहती है, क्योंकि इसके अधिकांश अन्य भौतिक गुण होते है और इस प्रकार 970 डिग्री सेल्सियस के आसपास एक अन्य चरण संक्रमण होता है, जो निम्न क्वार्ट्ज संरचना को क्रिस्टोबैलाइट के सदृश अन्य दूसरी संरचना में परिवर्तित हो जाती है।

संरचना
GaPO4 की विशिष्ट संरचना GaO4 और PO4 वाले टेट्राहेड्रोन की व्यवस्था को प्रदर्शित करता है, जो थोड़ा झुका हुआ होता है। इन टेट्राहेड्रोन की कुंडलीदार व्यवस्था के कारण दो संशोधन विभिन्न प्रकाशिक घूर्णन (बायां और दायां) के साथ विद्यमान होते हैं।

स्रोत
GaPO4 प्रकृति में नहीं होती है और इस प्रकार इसे संश्लेषित रूप से उत्पन्न किया जाता है। वर्तमान में, ऑस्ट्रिया में केवल एक कंपनी व्यावसायिक रूप से इन क्रिस्टल का उत्पादन करती है।

इतिहास और प्रोद्योगिकीय महत्व
क्वार्ट्ज पर आधारित पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर को उच्च तापमान (300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) के प्रयोग के लिए पानी से ठंडा करना पड़ता है और इस प्रकार 1994 से शुरू होकर इन बड़े सेंसरों को GaPO4 पर आधारित छोटे बिना ठंडे वाले सेंसरों के स्थान पर बदलना संभव था.और उच्च तापमान पर उपयोग के लिए GaPO4 के असाधारण गुण पर अनुप्रयोगों के लिए इसके लगभग ताप स्वतंत्र दाब विद्युत प्रभाव और 900 डिग्री सेल्सियस तक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन के रूप में सम्मलित हैं। चूंकि रेसोनेन्स अनुप्रयोगों के रूप में होते है, यह क्रिस्टल क्वार्ट्ज के साथ तुलनीय क्रिस्टल ऑसिलेटर होने पर 500 डिग्री सेल्सियस तक के क्रिस्टल ऑसिलेटर को प्रदर्शित करता है। जबकि क्वार्ट्ज की तुलना में Q कारक होते हैं,.जो इन भौतिक गुणों के कारण GaPO4 उच्च तापमान पर पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर और उच्च तापमान वाले सूक्ष्म संतुलन के लिए बहुत उपयुक्त होते है।

बाहरी संबंध

 * data sheet