碘酸锂晶体生长过程的实时原位观察研究

应用Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉法原位实时观察了α－ＬｉＩＯ３的晶体生长过程。以Ｈｅ－Ｎｅ激光为光源，用阿贝折射仪测定了碘酸锂过饱和溶液的折射率。Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉条纹的图像数据处理表明：在静态条件下，α－ＬｉＩＯ３晶体生长过程中固－液界面边界层厚度约为０．３ｍｍ，其边界层厚度随溶液对流强度而减弱。折射率测定揭示出碘酸锂晶体饱和溶液的折射率随浓度和温度的变化呈现线性关系。     

热液条件下BGO微晶粒结晶习性形成机理

本文研究了热液条件下ＢＧＯ（Ｂｉ１２ＧｅＯ２０．Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２）微粒结晶习性形成机理。根据热液条件下晶体生长基元为负离子配位多面体结构的理论模型，设计了生长ＢＧＯ晶粒时Ｂｉ－Ｏ６八面体和Ｇｅ－Ｏ４四面体的比例和生长工艺，制备出结晶完好的晶粒，提出Ｇｅ－Ｏ４四面体结晶方位与各个面族之间的显露规律。Ｂｉ１２ＧｅＯ２０晶体中（１１１）面族顽强显露，晶粒呈三次对称，表现出极性晶体的生长特征。Ｂｉ４Ｇｇ     

极性有机晶体N—4—硝基苯—（L）—脯氨醇的结晶习性和形成机理

从结晶化学角度出发，研究了极性有机非线性光学晶体Ｎ－４－硝基苯－（Ｌ）－脯氨醇的结构与晶体形貌间的关系，从结构基元在晶体中的方位和生长基元在各面族上的叠合规律，讨论了ＮＰＰ晶体结构习性的形成机制，并解释了正角极面生长速率差异很大的原因。     

F-及SiF2-6对α型半水硫酸钙结晶成核及形貌的影响

本文模拟了半水法湿法磷酸生产过程中α型半水硫酸钙(α-HH)的结晶过程。在30%P₂O₅,反应温度95 ℃,过饱和度S=1.64~2.10条件下,通过浊度仪监测溶液中浊度变化,测定了不同F^-及SiF^2-₆浓度下α-HH结晶诱导时间,采用经典成核理论公式计算了α-HH的临界晶核半径及成核速率,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征分析了F^-及SiF^2-₆对α-HH结晶过程的影响。结果表明:随着F^-、SiF^2-₆浓度的升高,α-HH晶体的结晶诱导时间延长,表面能和临界晶核半径都增大,然而成核速率减小。当过饱和度S=1.64时,加入0.06 mol·L^-1 F^-,α-HH结晶诱导时间延长了465 s,成核速率减小到0.403×10²⁹ 晶核数·cm^-3·s^-1,然而,加入0.06 mol·L^-1 SiF^2-₆,α-HH结晶诱导时间延长了710 s,成核速率减小到0.339×10²⁹晶核数·cm^-3·s^-1。SiF^2-₆对α-HH晶体抑制成核作用大于F^-。F^-、SiF^2-₆阻碍了α-HH晶体沿C轴方向生长,使得晶体长径比减小,晶体形貌向短柱状变化。F^-、SiF^2-₆影响了α-HH晶体(200)、(310)、(400)晶面衍射峰强度和结晶度。控制半水法湿法磷酸中F^-及SiF^2-₆浓度水平,可以得到短柱状的α-HH晶体,有利于过滤洗涤。     

晶体生长过程的分子动力学模拟研究

本文采用晶液两层构型方法,分子动力学模拟研究了ＲｂＣｌ和β－ＢａＢ２Ｏｒ（ＢＢＯ）两种晶体的生长过程,模拟ＲｂＣｌ的晶体生长,可以清晰地观察到结晶时固液界面的运动过程,表明对于简单离子晶体、Ｆｕｍｉ－Ｔｏｓｉ势和由宏观压缩模量得到的势参数很好的反映了离子间相互作用。ＢＢＯ的晶体生长模拟使用与ＲｂＣｌ环束缚约束时,实现了ＢＢＯ晶体模拟生长。模拟结果表明,ＢＢＯ结晶可能仅在熔体中存在一定量（Ｂ３Ｏ６）     

晶形控制剂对α半水石膏结晶形态的调控研究

实验以石灰中和后的磷石膏为原料,分别以顺丁烯二酸、氨三乙酸、丁二酸为晶形控制剂,采用“半液相法”制备α半水石膏.利用XRD、SEM、XRF及EDS分别对原料及α半水石膏的物相组成、结晶形貌、成分含量等特征进行表征.结果表明:晶形控制剂在改善α半水石膏晶体形貌的同时并没有改变晶体的物相组成,可以有效抑制晶体一维方向的生长,生成短柱状的α半水石膏晶体.其中顺丁烯二酸用量在0.1;,制备的α半水石膏结晶形态最好,长径比接近1∶1,转化率可达到98;.抗压强度可达45.3 MPa.     

稀土杂质对LaF3晶体本征热释光的影响

本文对纯净ＬａＦ３晶体及掺有０．１ｍｏｌ％稀土杂质的ＬａＦ３晶体进行了１８－２９０Ｋ热释光谱的测量和讨论。在所有样品中都预测到了位于２５０－４５０ｎｍ的本征发光峰，一次发光在７０－９０Ｋ，另一次在１２０－１３５Ｋ。峰温度与热激活能均与所掺的稀土杂质的离子半径有关。第一次发生主要为单纯的本征发光，第二次主要为受稀土杂质扰动的本征发光。     

Nd：GdVO4晶体生长及其1064nm的激光特性

本文报道了用Ｇｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ方法生长Ｎｄ：ＧｄＶＯ４晶体,测量了该晶体的偏振吸收谱和荧光谱,表明晶体在８０８．５ｎｍ有吸收峰,其发现波长在１０６４ｎｍ。晶体中掺Ｎｄ浓度的原子分数为１．５６％的Ｎｄ：ＧｄＶＯ４的＾４Ｆ３／２荧光寿命为１００μｓ。用激光二极管泵浦１ｍｍ厚的Ｎｄ：ＧｄＶＯ４晶体,得到了超过１Ｗ１０６４ｎｍ的输出光,泵浦阀值为２０ｍＷ,光－光转换效率为５５．９％,斜效率为６３％。     

地面条件下分离结晶生长CdZnTe晶体的稳定性控制

本文采用四阶龙格-库塔法对地面分离结晶生长CdZnTe晶体过程中气液界面形状及熔体-坩埚气缝宽度进行了模拟,讨论了αe+θc<180°和αe+θc>180°时影响气液界面形状及气缝宽度的控制因素.采用线性回归方法对模拟结果进行了分析,得到了地面条件下分离结晶稳定生长的影响因素和控制条件.即:只有满足熔体冷-热端气压调节与结晶速率成线性变化,才能维持稳定的分离结晶.     

TGFB晶体生长动力学及机理研究

用静态体视显微镜法测定了３１６．９６Ｋ时氟铍酸甘氨酸（简称ＴＢＦＢ）晶体在不同过饱和度（σ）的水溶液中（１１０）晶面的面生长速率（Ｒ），实验数据通过微机运算，用最小二乘法得出Ｒ与σ的函数关系，并由此估算出晶体生长过程中脱溶，脱附，扩散，扭折等各步骤的活化自由能分别是５９．２３ｋＪ／ｍｏｌ，６０．８９ｋＪ／ｍｏｌ，４３．４９ｋＪ／ｍｏｌ，５０．５４ｋＪ／ｍｏｌ。结果表明，在低过饱和度下，ＴＧＦＢ晶体     

泡生法90公斤级蓝宝石晶体的生长与研究

采用泡生法生长蓝宝石晶体(α-Al2 O3单晶),针对蓝宝石晶体的结晶性质和生长工艺条件展开了研究,解释了蓝宝石晶体中气泡的形成机制并提出了相应的解决方法,成功生长出了90公斤级大直径蓝宝石晶体.     

γ-LiAlO2晶体生长挥发和腐蚀研究

本文采用导向温度梯度法生长出了透明γ-LiAlO2晶体，借助扫描电镜和X射线粉末衍射系统地研究了温度梯度法生长晶体的工艺过程，坩埚中晶体上部为LiAl5O8和um02多晶体，中部[100]方向自由结晶形成了单一透明的γ-LiAlO2晶体，下部为钼金属颗粒，蓝宝石籽晶被严重污染；坩埚内分成上、中、下三部分是晶体生长过程中熔体组分中Li2O挥发和腐蚀造成的。     

蓝宝石晶体热性能的各向异性对SAPMAC法晶体生长的影响

采用有限元法对冷心放肩微量提拉法蓝宝石晶体生长过程中晶体内的温度、应力分布进行了模拟计算,结合实验结果讨论了蓝宝石晶体热性能的各向异性对晶体生长的影响.研究结果表明,对于冷心放肩微量提拉蓝宝石晶体生长系统,较大的轴向热导率有利于提高晶体的生长速率和界面稳定性,而稍大的径向热导率则有利于保持微凸的生长界面.晶体内的热应力受径向热膨胀系数的影响显著,随着径向热膨胀系数的增大而增大,最大热应力总是出现在籽晶与新生晶体的界面区域.在实验中选α轴为结晶取向,成功生长出了直径达230mm、高质量蓝宝石晶体.     

晶体表面结构和负离子配位多面体生长基元

本文讨论了晶体表面结构和负离子配位多面体结晶方位的关系.指出了晶体表面结构,显示了负离子配位多面体在晶体生长过程中的结晶轨迹.因此,运用负离子配位多面体生长基元理论模型,晶体的生长机制可以通过对晶体表面结构的分析得以解释.     

高温相偏硼酸钡α-BaB2O4晶体的结晶习性

采用Cz法生长了高温相偏硼酸钡α-BaB2O4晶体,尺寸为φ50mm×40mm,晶体无色透明,在He-Ne激光照射下无散射颗粒,无生长条纹.在生长过程中,α-BaB2O4晶体存在强烈的晶面显露特性,主要与晶体所属点群R-3c有密切关系,本文采用周期键链PBC理论分析了α-BaB2O4晶体的结晶习性.在实验上根据晶面夹角的关系,结合X射线劳埃衍射照相的方法标定了晶体的显露面指数,两者很好地吻合.α-BaB2O4晶体主要存在了3组显露面即三方锥面S{1-102}、六方柱面P{11-20}和菱面体T{21-34},且显露顺序为S＞P＞T,三方锥面S与六方柱面P的晶棱方向为[-1101],三方锥面S与菱面体T面的晶棱方向为[-4223],在晶体放肩部位处有对称分布的6条晶棱,分别对应于两组晶向[10k1i],[11k2i],i=1,2,3在一般情况下,k1i≠12i.     

Ca0．80Zn0．20Te晶体的生长及性能研究

用本实验室合成的Ca0．80Zn0．20Te多晶料为原料，采用改进的布里奇曼法在镀碳和未镀碳的石英安瓿中生长出Ca0．80Zn0．20Te晶锭。使用X射线衍射仪对合成产物及晶锭进行了分析，生长晶体的X射线衍射峰尖锐，摇摆谱对称，表明晶锭的结晶性能较好；用IRPrestige-21红外光谱仪分析了晶体的红外透射光谱，测试结果表明安瓿镀碳后生长的晶体位错密度小，均匀性较好，电阻率优于未镀碳安瓿生长的晶体；晶体的蚀坑密度在10^3-10^4cm^-2之间，比未镀碳安瓿生长的晶体低1个数量级。     

熔体生长3,4—二甲氧基,4‘—硝基芪（MOMONS）晶体

首次报道了３，４－二甲氧基，４＇－硝基芪（ＭＯＭＯＮＳ）化合物具有倍频效庆。用粉末法测得其有效倍频系数ｄｅｆｆ为０．２２－３倍ｄＫＤＰ用坩埚下降法生长出ＭＯＭＯＮＳ单晶体，并用直接法解出了的结构。从晶体结构讨论了ＭＯＭＯＮＳ晶体的性能。     

采用丙二酸改性TGS热释电单晶体

本文报道了用结构相似的丙二酸取代ＴＧＳ晶体中的部分甘氨酸的单晶体的生长特性与组成分析,同时测定了这些新晶体的热释电系数,介电常数,居里温度。实验表明,用丙二酸部分取代甘氨酸生成的ＭＴＧＳ晶体的优值比ＴＧＳ提高近二倍。     

Zn：Nd：LiNbO3晶体的生长及其抗光折变效应

在生长ＬｉＮｂＯ３过程中掺进６ｍｏｌ％ＺｎＯ和０．２ｍｏｌ％Ｎｄ２Ｏ３生长了Ｚｎ：Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３晶体。测试了晶体的吸收光谱，荧光光谱和抗光损伤阈值，应用简并四波混频技术研究了Ｚｎ；Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３晶体的光折变效应，它的光栅形成机制是异常光生伏特效应，它的抗光损伤能力比Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３晶体提高二个数量级，这是由于光电导的增强而引起的。     

光激电流法测量掺锗CZSi中的深能级

用光激电流法研究了Ｇｅ作为杂质掺入到Ｓｉ中可能引入的深能级，发现掺锗量小于或等于１．０ｗｔ％（重量比）时，不会在ＣＺＳｉ中引入与锗有关的深能级；锗的引入硅中点缺陷的深度。