El fosfato de galio (GaPO 4 u ortofosfato de galio) es un cristal trigonal incoloro con una dureza de 5,5 en la escala de Mohs . GaPO 4 es isotípico del cuarzo y posee propiedades muy similares, pero los átomos de silicio se sustituyen alternativamente por galio y fósforo , duplicando así el efecto piezoeléctrico . GaPO 4 tiene muchas ventajas sobre el cuarzo para aplicaciones técnicas, como un mayor coeficiente de acoplamiento electromecánico en resonadores , debido a esta duplicación. A diferencia del cuarzo, el GaPO 4 no se encuentra en la naturaleza. Por tanto, se debe utilizar un proceso hidrotermal para sintetizar el cristal.
GaPO 4 no posee, a diferencia del cuarzo, ninguna transición de fase α-β , por lo que la estructura de baja temperatura (estructura como el cuarzo α) de GaPO 4 es estable hasta 970 °C, al igual que la mayoría de sus otras propiedades físicas. Alrededor de los 970 °C se produce otra transición de fase que cambia la estructura baja del cuarzo a otra estructura similar a la cristobalita .
La estructura específica del GaPO 4 muestra la disposición de tetraedros formados por GaO 4 y PO 4 que están ligeramente inclinados. Debido a la disposición helicoidal de estos tetraedros, existen dos modificaciones de GaPO 4 con diferente rotación óptica ( izquierda y derecha ).
GaPO 4 no se encuentra en la naturaleza; por tanto, debe cultivarse sintéticamente. Actualmente sólo una empresa en Austria produce comercialmente estos cristales.
Los sensores de presión basados en cuarzo deben enfriarse con agua para aplicaciones a temperaturas más altas (por encima de 300 °C). A partir de 1994 fue posible sustituir estos grandes sensores por otros miniaturizados, no refrigerados, basados en GaPO 4 . Otras propiedades excepcionales del GaPO 4 para aplicaciones a altas temperaturas incluyen su efecto piezoeléctrico casi independiente de la temperatura y su excelente aislamiento eléctrico hasta 900 °C. Para aplicaciones de resonador en masa, este cristal exhibe cortes con temperatura compensada de hasta 500 °C y al mismo tiempo tiene factores Q comparables con los del cuarzo. Debido a estas propiedades del material, GaPO 4 es muy adecuado para sensores de presión piezoeléctricos a altas temperaturas y para microbalanzas de alta temperatura .