三温区坩埚下降法生长硫镓银晶体

本文通过对硫镓银单晶生长习性的分析研究,设计组装了三温区单晶炉,采用三温区坩埚下降法生长出了外形完整、无裂纹的AgGaS2单晶体,尺寸达10mm×25mm.实验测定了AgGaS2晶体的差热分析曲线和红外透射谱,以及单晶{112}解理面的X射线衍射谱,结果表明生长晶体的质量较高.     

β-Zn3BPO7晶体的提拉法生长研究

采用提拉法生长β-Zn3BPO7(简称ZBP)晶体.研究了生长工艺,用[210]方向的籽晶,获得了尺寸为35mm×20mm×10mm的单晶,该晶体无色透明,不开裂,呈现发育完好的{001}板面.通过设计特殊的温场以及在生长结束后采用适当的热条件有效地抑制了相变的发生.生长过程中靠近液面的温度梯度为30～60℃/cm,晶体转速为15～25r/min,提拉速度不大于1mm/h.ZBP晶体有宽的透光范围,它的紫外吸收边为240nm.ZBP晶体不潮解,其莫氏硬度为5Mohs.     

Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3弛豫铁电晶体的生长及表征

采用高温溶液法生长了准同型相界(MPB)四元弛豫铁电单晶Pb(Sc1/2Nb1/2) O3-Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,得到较大尺寸且具有规则外形的立方单晶.研究结果表明所生长的晶体为钙钛矿结构,立方晶粒平整的暴露面均为(001)面;晶体以层状方式生长,生长机制为搭桥生长;所生长晶体的矫顽场Ec～3.52kV/cm,三方四方相变温度Tr-t～104℃,居里温度Tc～149.5℃,压电常数d33～1089 pC/N,剩余极化强度Pr～25.4 μC/cm2;随着频率增加,晶体的相变弥散度减小.     

溶液法五氯硝基苯单晶生长的研究

测定PCNB在丙酮溶剂中的溶解度,采用恒温溶剂蒸发法首次在丙酮中成功生长出PCNB单晶.结果显示:302 K以下温区具有较小的温度系数,适用于恒温蒸发法生长单晶;生长出了厘米尺寸的PCNB晶体;红外和拉曼光谱的测量结果说明所生长的晶体中未包裹溶剂;X射线衍射分析表明,所生长出晶体结构为六方晶系,单晶质量较好.     

LaFeO3单晶生长及其性能研究

以La2O3和Fe2O3粉体为原料,在1400℃,烧结24 h制备出了LaFeO3多晶料棒,采用浮区法生长出LaFeO3单晶。晶体沿(100)晶向生长,晶体的(100)晶面单晶摇摆曲线的半高宽为26″,证实其单晶化程度很高;在298～773 K温度范围内测试了晶体热学性能,晶体比热变化范围为0.58～0.76 J/g.K,热扩散系数变化范围为3.47～0.85 mm2/s,热导率变化范围为13.10～4.21 W/(m.K);研究退火工艺对晶体近红外透过率的影响,在700℃,48h退火可以明显提高透过率达到65%。     

四甲基铵三氯化镉单晶体的研究

采用溶液降温法生长了[(CH3)4N]CdCl3化合物单晶,生长参数为:生长温度45℃,降温速率0.05～01℃/d,经过30天生长,可获得尺寸为18.6mm×17.6mm×20.8mm的单晶.测定了晶体的红外光谱,X射线衍射和热分析;研究了晶体的形貌、组成和结构.[(CH3)4N]CdCl3属P63空间群,晶胞参数为a=0.9116(5),b=0.9122(3),c=0.6725(4)nm.     

助溶剂NH4I条件下CuI晶体的降温法生长及性能研究

以碘化铵(NH4I)作为助溶剂,采用溶液降温法生长CuI晶体.在50 ～60℃温区、6 mol/L助溶剂浓度条件下生长出厘米级尺寸的透明块状晶体.采用XRD、综合热分析(TG/DTA)对晶体进行结构表征,晶体属于γ相,相变温度分别为370℃(γ相→β相)和409℃(β相→α相).利用透射光谱、光致发光谱分析晶体的光学性能,晶体在可见区波段透过率达到70;,在426 nm附近有一个明显的带边特征峰,并伴有一个412 nm的肩峰.霍尔测试表明晶体为p型半导体,相应迁移率为11.88cm2 ·V-1 ·s-1.     

坩埚下降法生长白宝石晶体的研究

本文报道了坩埚下降法生长大尺寸白宝石单晶.我们使用大尺寸异型钼坩埚,高纯氧化铝原料,在中性气氛下,结晶区温度梯度为25～30℃/cm,生长速度为0.8～1.8mm/h,生长方向选C面[0001]取向,成功生长出直径80mm,高度90mm的完整透明的白宝石单晶,在300～5500nm范围内,其光学透过率均在80;以上.实验中采用高性能保温材料使生长过程所需加热功率由20kW下降到15kW,能耗降低达25;;采用双回路加热系统,提高温场稳定性,缩短晶体生长周期.晶体的主要缺陷为顶部(生长后期)出现有5～10mm淡黄色色带(经在氧化性气氛中退火后已消除)和底部有细丝状条纹.     

提拉法生长高质量氟化镁单晶

设计了适合提拉法生长氟化镁单晶体的温场,采用提拉法成功生长出了直径100 mm的高质量氟化镁单晶.晶体内无气泡等宏观缺陷、无开裂;通过精密退火处理后,晶体透过率达到95;,平均应力双折射小于0.5 nm/cm.上述结果表明采用提拉法可以生长高质量的氟化镁单晶.     

Cu单晶的生长与温场研究

Cu单晶在中子单色器、激光核聚变和音频信号传输等方面有着广泛的应用前景.根据对Cu晶体的差热分析结果,设计并制作了硅钼棒加热单晶生长炉,获得了适合Cu单晶体生长的温场.采用改进的垂直布里奇曼法成功生长出外观完整、表面光滑、尺寸为15 mm×35 mm的Cu单晶体.对生长的晶体进行切割、抛光腐蚀后,采用金相显微镜和X射线衍射分析,结果表明:研究设计的温场适合Cu单晶体的生长,生长出的晶体结晶性好、结构完整.