Перестройка сверхгладкой поверхности кристаллов La$_3$Ga$_5$SiO$_{14}$ при термическом воздействии

Методами электронной и атомно-силовой микроскопии исследованы морфология и фазовый состав поверхности кристаллов La$_3$Ga$_5$SiO$_{14}$ (лангасита) при отжиге в интервале температур 1000–1200 $^\circ$С на воздухе. Показано, что отжиг на воздухе кристаллов лангасита при температурах 1100 $^\circ$С и выше приводит к формированию на его поверхности кристалликов тригонального оксида лантана La$_2$O$_3$ размерами до 3–4 мкм, а также микроструктуры размерами до 50 мкм с избыточным содержанием галлия, примерного состава La$_2$O$_3$ – 15 мол. %, Ga$_2$O$_3$ – 65 мол. % и SiO$_2$ – 20 мол. %. Вероятными причинами термодеструкции соединения может быть значительная перестройка разупорядоченной кристаллической структуры лангасита в результате взаимодействия с кислородом воздуха и в условиях интенсивной поверхностной диффузии атомов кристалла, а также инконгруэнтный характер плавления самого соединения La$_3$Ga$_5$SiO$_{14}$. Обнаруженное явление термодеструкции поверхности кристаллов лангасита должно учитываться при создании из этого материала пьезоэлементов, предназначенных для работы при высоких температурах.