张克从先生与人工晶体

<正>张克从先生(1924～2014),山东菏泽人,1951年毕业于山东大学化学系,毕业后留校历任讲师、副教授、教授。1984年调入北京工业大学任教授、校学术委员会委员、无机非金属材料教研室主任等职。在物理化学、晶体化学、晶体学、晶体生长与材料等学科的教学与科研一线工作46年。上世纪五十年代,张先生毕业留山东大学任教后不久,到厦门大学化学系进修,师从卢嘉锡先生。回校后     

DKDP晶体的柱面形貌与缺陷分析

采用原子力显微镜观测全方位生长的DKDP晶体的{100}面形貌,发现有螺旋位错,由此推断DKDP晶体{100}面以螺旋位错机制生长;利用同步辐射X射线白光形貌术观测了DKDP晶体缺陷,探讨了不同生长条件及生长阶段对晶体完整性的影响.     

新的NLO化合物Ce(MoO2)(OH)(IO3)4的合成和晶体结构

新的NLO化合物Ce(MoO2)(OH)(IO3)4由水热法在170℃下制备得到.X射线单晶结构分析表明,该化合物以极性空间群P21结晶,晶体学参数为:a=0.70144(8)nm,b=1.41554(10)nm,c=0.70969(6)nm,β=115.318(7)°,V=0.6369(1)nm3,Z=2.Ce(MoO2)(OH)(IO3)4的晶体结构是由八配位的Ce3+阳离子,高度畸变的MoO66-八面体,和碘酸根阴离子基团组成的复杂三维网所构成.分析其结构表明,含有Ⅰ(3)和Ⅰ(4)的碘酸根基团的孤电子对的合成方向指向极化轴b,从而导致晶体结构具有非中心对称性.此外,红外光谱进一步证实了MoO66-,IO3-基团和Mo-OH作用的存在.     

点状籽晶法生长DKDP晶体的研究

本文研究了影响溶液稳定性的因素,主要包括溶液的纯度、饱和点和过饱和度等,并对DKDP的点状籽晶法生长进行了初步研究.同时比较了不同生长速度生长的晶体质量.结果表明:经超细过滤的高纯度溶液稳定性有很大提高,而此时生长速度对晶体质量的影响不大.最后,获得了X、Y向生长速度达3.8mm/d的点状籽晶,生长出尺寸为44mm×44mm×48mm的高质量DKDP晶体,并对晶体生长的表面进行了微观观察,分析了DKDP晶体生长的微观机制.     

具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7的合成、晶体结构和光学性质

具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7由固相反应法在低于700℃下制备得到.X射线单晶结构分析表明,该化合物以正交空间群Pba2结晶,晶体学参数为:a=1.0819(2)nm,b=1.1023(2)nm,c=0.4890(1)nm,Z=4.其晶体结构中包含分别由[BO3]3-和[BO4]5-组成的[B2O5]4-和[B2O7]8-基团,它们被[ZnO4]四面体通过共用O原子的方式连接成二维2∞[ZnB2O7]6-层,这些层由Bi3+离子进一步结合形成三维网.红外光谱证实了[BO3]3-和[BO4]5-基团的存在,粉末倍频效应测试表明,其强度为KDP(KH2PO4)的4倍,UV漫反射光谱表明该物质吸收边约为360 nm.     

反式二苯乙烯(TSB)的溶液法晶体生长

本文观测了TSB在苯甲醚等有机溶剂中的结晶习性,测定了相应的溶解度曲线和亚稳区.采用溶液降温法在50~30 ℃的温度范围内进行晶体生长,获得透明度好的厘米级TSB晶体.通过对所得晶体进行X射线粉末衍射、紫外-近红外透过光谱、吸收光谱和紫外荧光光谱等测试,表明:本实验使用的不同生长溶剂对TSB晶体结构不会产生影响,所得晶体在410~1000 nm波长范围内透过率不低于80;,而在200~360 nm范围内有吸收,在波长为272.8 nm的激发光作用下,得到较强的荧光峰,峰位为386 nm.     

PET在乙酸溶液中的晶体生长探索

采用平衡法测定了PET在36;乙酸水溶液中的溶解度和亚稳区,采用降温法在乙酸溶液中进行PET晶体生长试验.结果显示PET在乙酸溶液中的溶解度比在水中的大,并有更宽的亚稳区,而且PET晶体在乙酸溶液中更容易生长.虽然晶体生长形态有所变化,但XRD表明其晶相未发生变化.     

双金属配合物ZCTC在纯水中的溶解及结晶行为研究

本文采用平衡法和电导率法分别对双金属配合物ZCTC在纯水中的溶解度和电离程度进行了研究.结果表明,在18～60℃范围内,ZCTC在纯水中的溶解度为4～8(g/100gH2O),并且与温度基本呈线性关系,溶解度温度系数为0.102(g/(100gH2O℃));在实验浓度范围内,ZCTC在水中大部分电离为Cd2+、Zn2+和SCN-,但电离程度随浓度增大而明显降低,另外,在实验浓度范围内,溶液中不存在单独Zn2+或Cd2+与SCN-形成的配合物或配合离子.在纯水中ZCTC的结晶和稳定性实验表明,ZCTC易从水溶液中析晶,但晶体透明度差,外形不规则;在45℃以下,ZCTC在水中比较稳定,但随着温度的升高,其化学稳定性迅速降低,分解产生相应硫化物沉淀.     

双掺离子在KTNNP晶体生长中的协同效应研究

本文采用高温溶液法生长了不同掺质浓度的较大尺寸掺Nd3+和Nb5+KTP(KTNNP)晶体,以X射线单晶衍射仪测定了所生长晶体的晶胞参数,以等离子发射光谱(ICP-AES)法系统测定了晶体中的掺质浓度。实验结果显示,掺Nd3+和Nb5+后,KTP晶体生长习性和形态发生了很大的变化,而且体系中Nd3+的分配系数明显增大,并随Nb5+浓度的增大而增大,从而体现了Nb5+对Nd3+的协同效应。另外,掺质后,晶体的单胞体积一般略有增大,但未呈现出规律性。     

新型有机热释电晶体——酒石酸铵系列晶体研究

本文从晶体结构对称性的观点出发,寻找新型有机热释电晶体材料,选取了具有P21空间群结构的酒石酸铵系列晶体作为研究对象,用水溶液缓慢降温法生长了酒石酸铵及其掺质酒石酸铵晶体,掺质分别为尿素、溴化铵和甘氨酸,研究了晶体生长形态并作了比较.测定了酒石酸铵系列晶体的红外光谱、晶胞参数和主要热释电性能.发现酒石酸铵系列晶体的热释电性能,其品质因子具有与TGS晶体相同的数量级.