大尺寸金红石(TiO2)单晶体生长条件的实验研究

人工晶体学报, 2004, 33(2): 244-249. doi: 10.3969/j.issn.1000-985X.2004.02.028

大尺寸金红石(TiO2)单晶体生长条件的实验研究

毕孝国 ^1, , 修稚萌 ^2, , 孙旭东 ^3, , 赵洪生 ^4, , 曹忠杰 ^5, , 郭国有 ^6, , 肖继田 ^7,

1.东北大学材料与冶金学院,沈阳,110004;沈阳工程学院,沈阳,110036

2.东北大学材料与冶金学院,沈阳,110004

3.东北大学材料与冶金学院,沈阳,110004

4.辽宁享欧晶体材料有限公司,沈阳,110179

5.辽宁享欧晶体材料有限公司,沈阳,110179

6.辽宁享欧晶体材料有限公司,沈阳,110179

7.辽宁享欧晶体材料有限公司,沈阳,110179

基金项目: 高等学校博士学科点专项科研项目国家自然科学基金(50372009)

关键词：金红石 , 晶体生长 , 燃熔法 , 透过率 , 摇摆曲线

Experimental Study on Growth Conditions of Big-bulk Rutile Crystal

采用高纯(99.995%)、超细的金红石(TiO2)粉末为起始原料,用燃熔法制备了尺寸为30mm×50mm的金红石(TiO2)单晶体.讨论了生长气氛、生长速度、温度梯度在晶体生长中的作用,对比了晶体在空气中与在氧气中退火的结果,测定了晶体试样的摇摆曲线和透过率,并与商用晶体的透过率进行了比较.实验表明:生长气氛中的氧分压大于液固界面(即生长界面)处熔体的氧离解压是生长完整晶体的必要条件;在此条件下,能否生长为大尺寸晶体则取决于炉膛的轴向温度梯度;晶体在退火过程中可消除热应力,但退火更重要的作用是通过氧化反应消除氧空位,在氧气氛中退火,可明显缩短退火时间;所制备的晶体完整性较好,透过率与商用晶体基本一致.

参考文献

[1]	Hatta K.;Takahashi J.;Kodaira K.;Higuchi M. .FLOATING ZONE GROWTH AND CHARACTERIZATION OF ALUMINUM-DOPED RUTILE SINGLE CRYSTALS[J].Journal of Crystal Growth,1996(3):279-284.
[2]	张克从.近代晶体学基础[M].北京:科学出版社,1987
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