空间材料科学的前沿学科——微重力晶体生长

 一、微重力晶体生长环境人类为了自身的生存,希望有一天能走出地球,从外层空间索取他们赖以生存的部分或全部资源.作为人类走向外层空间的第一步,当然是利用近地空间资源.而微重力资源则是首先受到重视和研究的近地空间资源之一。人们对空间晶体生长的研究,经历了从零重力到微重力的认识阶段.在60年代末到70年代初期,材料科学家们认为天空实验室内的晶体生长过程应是零重力场下的固-液界面反应过程,但一系列空间晶体生长实验表明:由于实验系统运动状态的不稳定,空间晶体生长环境仍然存在重力(g).     

导模法晶体生长技术研究及应用

在人工晶体生长技术中,导模法晶体生长技术具有"近净型"生长、材料利用率高、生长速度快以及易于实现多片晶体同步生长等优点,在晶体生长领域应用广泛,已被用于工业化生产硅、锗晶体和蓝宝石晶体等.介绍了导模法晶体生长技术国内外的研究现状,包括材料特性、生长工艺、应用领域、现存问题以及解决途径等,同时展示了同济大学在导模法生长蓝...     

1980年美国戈登晶体生长研究会议简讯

1980年美国戈登晶体生长研究会议(Gordon Re-Search Conterences;Crystal Growth)于7月14日至18日在美国新罕布什尔州普利茅斯(Plymouth)举行.参加会议的有来自美国及世界各地的晶体生长学者132人.中国科学院上海冶金研究所所长邹元研究员作为邀请代表出席了会议.参加会议的还有我国正在麻省理工学院电子材料室进修的两名学者.美国戈登晶体生长会议每两年举行一次. 本届戈登晶体生长会议侧重半导体晶体生长领域,有8个专题22个报告.(1) 外延生长 荷兰菲利浦研究所的J.Bloem报告了硅的气相外延机理;美国贝尔研究所的G.Berkstresser报告了…     

同步辐射成像技术在材料科学中的应用——金属合金晶体生长原位可视化

金属及其合金是一类重要的结构和功能材料,广泛应用于航空航天、汽车、造船等行业.金属合金的宏观性能实质上取决于其微观组织,微观组织的演变通常是一个微米范畴的晶体生长过程.由于金属合金的不透明性以及结晶过程的高温环境,长期以来,金属合金的晶体生长过程如同一个黑匣子,一直不为人们所知,只能通过分析最终微观组织或者中间淬火组织来推断黑匣子里可能发生了哪些现象.同步辐射X射线实时成像技术的出现,为实现金属合金晶体生长的原位可视化提供了可能,从而找到了打开这一黑匣子的钥匙.文章介绍了金属合金晶体生长原位可视化研究工作的发展历程及最新进展,列举了应用同步辐射实时成像技术原位观察合金晶体生长行为的典型研究结果,并对该成像技术在金属材料领域的未来应用进行了展望.     

用X光成象技术改进晶体生长

据报,在七四年东京召开的一次晶体生长国际会议上有人介绍了一种改进晶体生长的光成象技术,用于监控发光二极管用的磷化镓材料,用于控制其它晶体材料的生长也行。 这种技术优于交变光学观察法的地方是可在整个生长周期内从一侧观察晶体。操作者可看到以至估计晶体直径的变化并将其变化调节到最小。     

评《晶体生长的物理基础》一书

《晶体生长的物理基础》一书,闵乃本著,上海科学技术出版社1982年出版,全书共485页,定价1.95元. 晶体生长原是一门技艺性较强的学科,国内外不乏出版过较好的这方面的书.但晶体生长究其实是一种物理过程,这方面的科学论文有不少散见于国内外的学术刊物,或就某一过程,如成核、凝固、相平衡、晶面成长等论述,而缺乏一本从全面物理学观点出发有系统地写成一本首尾俱备的晶体生长的书.据笔者目前所知,迄今只有F.Rosenberger所著的“Fundame-ntals of Crystal“一书(Springer 1979年). 闵乃本的《晶体生长的物理基础》是国内第一本全面论述晶体…     

欢迎订阅2005年《人工晶体学报》

刊　　号: ISSN1000-985XCN11-2637 /O7　　　广告经营许可证: 京朝工商广字 0016号主办单位: 中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会　　刊　期: 双月刊　开　本: A4中非人工晶体研究院《人工晶体学报》是由中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会和中非人工晶体研究院联合主办,由《人工晶体学报》编辑委员会编辑,人工晶体学报社出版的国家级学术性期刊,是我国惟一专门刊登人工晶体材料这一高新技术研究领域成果的学术性刊物。它以论文和简报等形式报道我国在晶体材料:半导体材料、光电子材料、压电晶体材料、纳米材料、薄膜材料、超硬材料和高…     

欢迎订阅2005年《人工晶体学报》

刊　　号: ISSN1000-985XCN11-2637 /O7　　　广告经营许可证: 京朝工商广字 0016号主办单位: 中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会　　刊　期: 双月刊　开　本: A4中非人工晶体研究院《人工晶体学报》是由中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会和中非人工晶体研究院联合主办,由《人工晶体学报》编辑委员会编辑,人工晶体学报社出版的国家级学术性期刊,是我国惟一专门刊登人工晶体材料这一高新技术研究领域成果的学术性刊物。它以论文和简报等形式报道我国在晶体材料:半导体材料、光电子材料、压电晶体材料、纳米材料、薄膜材料、超硬材料和高…     

纪念吴有训先生

吴有训先生是中国近代物理学的先驱者,是中国物理学会的创始人之一.他不仅是一位有成就的物理学家,而且是一位杰出的教育家和科学研究的组织者.他一生中培养了许多物理人才,至今还活跃在我国物理学领域中. 我不是吴老的学生,但吴老对我的关心和教诲决不亚于对他自己的学生.三十     

弗·约里奥—居里在和平利用原子能方面的贡献

弗·约里奥—居里(F.Joliot-Curie)不但是当代的一位杰出的科学家,并且是一位杰出的和平战士。对于我们现在所面临着的原子能时代,约里奥—居里的贡献是非常巨大的。我们都知道他是为人们创造利用原子能的条件的科学家之一。他在中子的发现、铀与钍原子核的裂变以及链式反应方面都有重要的贡     

《晶体生长的物理基础》

闵乃本同志著的《晶体生长的物理基础》一书最近(1982年5月)由上海科学技术出版社出版,全书约41万字.这本书首先是为从事晶体生长的工作者写的,侧重基础、比较系统.     

激光加热基座晶体生长——提高氧化物超导体材料临界电流密度的工艺途径

本文简要介绍激光加热基座晶体生长技术的基本原理，主要工艺特点及其在多种高熔点氧化物晶体生长中的应用，尤其是在高Ｔｃ氧化物超导体材料提高临界电流密度（Ｊｃ）方面所取得的重要成果．     

第六届全国昌体生长与材料会议

第六届全国晶体生长与材料会议于1982年10月～17日在北京举行。会议出中国硅酸盐学会主办、硅酸盐学会晶体生长与材料专业委员会主任吴乾章主持。出席会议的代表227人，论文近300篇。论文     

直拉硅单晶中的氧沉淀

目前世界上硅单晶材料中,90%是用直拉(CZ)方法生长的.在这种方法中,固相的石英坩埚与熔融的硅经历下列反应: Si+SiO2→2SiO(I)虽然在一般晶体生长温度(～1420℃)下,SiO是挥发的,但是仍然会有相当多的氧保留在熔硅里,并通过固液界面进入晶体.通常的CZ硅中含有～1018/cm3的氧(较FZ硅高1-2数量级).作为硅中的杂质,如果说碳的作用是在晶体生长阶段有助于微缺陷的形成,那么氧的行为更多地表现在晶体生长以后的热处理中.氧在集成电路的制造工艺的热循环中,会因过饱和而发生沉淀.由于氧沉淀和由它引起的其它缺陷,对器件产生很大影响(有利的和…     

刃位错可以作为晶体生长的台阶源吗?

在回答刃位错是否可以作为晶体生长的台阶源的问题之前,有必要简单回顾一下关于晶体生长机制的某些论点. 晶体(确切地说是晶面)要生长,要求在晶面上存在有生长台阶.对于粗糙面(按照晶体生长的现代理论[1-9],此时该晶面的粗糙化相变温度Tr低于晶体生长温度T),这是不成问题的,因为在它上面有着大量可供生长单元结合在其上的生长坐位(扭折位置,或称半晶体位置).而在平坦面(或称奇异面,对于这类晶面Tr>T)上则缺少这样的生长位置.因而一般需要靠二维成核或螺位错的露头点来提供晶体生长的台阶.所以,二维核和螺位错可以充当晶体生长的台阶源. 最…     

简评《人工水晶》一书的出版

近年来,我国出版界出版了一些有关晶体生长的好书,如张克从等编著《晶体生长》(科学出版社),闵乃本著的《晶体生长理论》(上海科技出版社出版,获1983年评选最佳出版书的一等奖).这些书的出版对晶体生长工作者都有助益.现在见到仲维卓等著的《人工水晶》一书,则是人工生长水晶的专著. 水晶原是天然生长的,可以作装饰及光学器件之用.自第一次世界大战之中法国郎之万发明了水晶压电振荡器,可以用作在无线电线路中作为控制振荡频率,用途大而广.日后天然水晶供不应求,于是,人工制造水晶的科研和生产大兴.自电子学器件盛行后,人工需求更大.我国自…     

富于开拓 锐意创新——记学部委员闵乃本教授

 1991年秋,一位富于开拓、锐意创新的学者,应聘担任了“八五”期间国家基础性研究重大关键项目之一的“光电功能材料的结构、性能、分子设计及制备过程”项目的首席科学家.他就是南京大学物理系教授闵乃本先生.他今年57岁,是我国自己培养的优秀中年科学家.1959年,他毕业于南京大学物理系,后留校任教,师从我国著名物理学家冯端教授.长期以来,闵乃本教授致力于晶体物理学的研究,尤其在晶体缺陷、晶体生长以及晶体物理性能等领域作出了许多开创性的工作.在他30多年的科研生涯中,取得了一系列令人瞩目的卓越成就.     

溶液晶体生长动力学机理研究近况

一、引 言 晶体生长动力学是晶体生长理论研究的中心课题之一.它是根据结晶过程中结晶基元(原子、分子或原子团)的相互作用规律,通过对生长率和过饱和度曲线及有关实验资料的分析,探讨生长过程的微观机理. 生长机理研究可追溯到上世纪后半叶的W.Gibbs-P。Curie表面能理论以及此后发展的A.Noyes-W.Nernst 扩散层理论,M.Volmer的吸附层理论.早期的生长理论,虽然涉及到一些动力学理论基础,然而,还不够完整和系统.直到本世纪四十年代末和五十年代初,生长动力学理论才取得较大进展.1949年召开的首届国际晶体生长会议,标志着生长动力学理论发…     

相场晶体法模拟过冷熔体中的晶体生长

利用相场晶体(phase-field crystal)模型,采用有限差分法,模拟了过冷熔体中晶体生长过程,研究了不同相区、不同过冷度对晶体生长过程的影响.结果表明,在共存区中,随着演化的进行,晶体生长被抑制,液-晶边界层逐渐变厚;在单相区中,随着过冷度的增大,晶态区面积显著增加,液-晶边界层逐渐变薄.晶体生长速度和过冷度成近似线性的关系. 关键词： 相场晶体 自由能函数 过冷熔体 晶体生长     

晶体生长计算机模拟中的一种省时的蒙特-卡罗方法

如果不考虑晶体生长单元在体相内的扩散,那么晶体生长动力学可以看作是由吸附、蒸发和表面迁移等随机过程组成的.蒙特-卡罗方法可以对这些过程直接进行模拟.目前,蒙特-卡罗方法已用于研究晶体表面的平衡性质和晶体生长(或其倒易过程)动态性质的许多方面[1-4]。 由于蒙特-卡罗方法是一种统计试验方法,它是借助随机数进行一次次的尝试(抽样)来获得整个系统(总体)的某些数字特征的.一般来说,尝试的次数越多结果越可靠.而从统计物理角度看,这些尝试组成了相空间点的马尔可夫链,人们正是借助这条链来计算系统的某些平均性质.如果该链收敛很慢,那…