Изобретение относится к твердофазному синтезу шихты для выращивания монокристаллов галлийсодержащих оксидных соединений, а более конкретно к способу твердофазного синтеза шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата методом Чохральского. Известен способ синтеза шихты для выращивания галлийсодержащих оксидных соединений монокристаллов путем нагрева смесей, соответствующих химически чистых оксидов, взятых в стехиометрическом соотношении до температуры 1150-1200oС с последующей выдержкой при этой температуре в течение 4-5 часов (Монолитные фильтры на основе кристаллов лангасита, работающие на основных колебаниях-сдвига /Сахаров С.А., Ларионов И.М., Медведев А.В./ Зарубежная радиоэлектроника, N 9-10, 1994).
Недостатком данного способа является то, что получают многофазную смесь, содержание в которой конечного продукта составляет менее 5%, а более 90% - смесь галлата лантана и оксида галлия, что при последующем направлении способствует улетучиванию оксида галлия, а, следовательно, нарушению стехиометрического состава используемых для синтеза оксидов, что значительно снижает качество получаемых монокристаллов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ твердофазного синтеза шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата (La3Ga5,5Nb0,5O14) (Милль Б. В. и др. "Доклады АН СССР", 1982, т. 264, N 6, с. 1385-1389), согласно которому смешивают исходные оксиды, прессуют, нагревают до 1410-1430o и спекают.
Недостатком данного способа является трудоемкость процесса из-за использования промежуточных операций, а, следовательно, использование дополнительного оборудования и соответственно дополнительных веществ, что приводит к загрязнению шихты; невозможность получения профилированных таблеток шихты лантангаллиевого ниобата.
Задачей предлагаемого изобретения является получение в компактном рациональном виде (в форме профилированных таблеток) поликристаллической шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата и сокращение предварительных операций на ее подготовку с тем, чтобы создать экономичный рациональный процесс получения высококачественных монокристаллов.
Указанная техническая задача решается за счет того, что в известном способе твердофазного синтеза шихты, включающем смешивание исходных оксидов элементов, входящих в состав формулы выращиваемого монокристалла (La3Ga5,5Nb0,5 O14), взятых в определенном соотношении, нагрев их до температуры синтеза 1410-1430oC и спекание, смешивание исходных оксидов происходит в соотношении, La2O3:Ga2O3:Nb2O5 = 7,35:(7,77-7,79):1, а спекание осуществляют в течение 6 часов.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что смешение исходных оксидов лантана, галлия и ниобия происходит в соотношении La2O3:Ga2O3:Nb2O5 = 7,35: (7,77-7,79): 1, а спекание осуществляют в течение 6 часов. Использование в способе определенного соотношения исходных оксидов, а именно La2O3: Ga2O3: Nb2O5 = 7,35: (7,77-7,79):1 позволяет избежать нарушение стехиометрии в расплаве при последующем выращивании монокристаллов, а, следовательно, получить высококачественные монокристаллы лантангаллиевого ниобата. Спекание же смеси в течение 6 ч позволяют получить профилированные таблетки шихты лантангаллиевого ниобата, которые дают возможность при выращивании монокристаллов проводить наплавление шихты за один прием и получать более качественные кристаллы за счет меньшего нарушения стехиометрического состава шихты. Спекание смеси менее 6 часов не дает возможности получать таблетированную шихту, которая влияет на качество монокристаллов, а выдержка более 6 часов экономически нецелесообразна.
Примеры конкретного выполнения (см. табл. 1): 330 г исходной смеси, в которой соотношение La2O3:Ga2O3:Nb2O5 = 7,35:(7,77-7,79):1 смешивали в полиэтиленовой банке с использованием смесителя типа "пьяной бочки", загружали в алундовый тигель, а именно в пространство между его внутренними стенками и алундовой трубкой, установленной в центральной части тигля. Диаметр алундового тигля был 60 мм, равный диаметру иридиевого тигля, из которого в дальнейшем выращивали монокристалл лантангаллиевого ниобата. Тигель устанавливали в печь и проводили нагрев до 1420oC и выдержку в течение 6 ч. В результате спекания получали профилированную таблетку с отверстием вдоль ее оси. Результаты опытов представлены в таблице. Спекание трех навесок исходной смеси оксидов, массой 330 г каждая, позволяет получить три профилированных таблетки, общий вес которых дает возможность сразу наплавить полный объем иридиевого тигля, из которого в дальнейшем будет выращиваться монокристалл.
Таким образом, заявленный способ позволяет получать качественную поликристаллическую шихту в рациональном (таблетированном), компактном виде для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата. Из синтезированной шихты были выращены монокристаллы лантангаллиевого ниобата диаметром 1,5 и 2 дюйма.
Предложенный способ твердофазного синтеза шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата позволяет:
- сократить количество предварительных операций;
- получить профилированные таблетки необходимой массы и размеров для заполнения всего объема иридиевого тигля при выращивании из него монокристалла;
- избежать нарушения стехиометрии расплава, так как синтезированные таблетки полностью используются при наплавлении их в тигель, а, следовательно, получать однородные по своему составу монокристаллы.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО ТАНТАЛАТА (LaGaTaО) | 2000 |
|
RU2160797C1 |
МОНОКРИСТАЛЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСКОВ В УСТРОЙСТВАХ НА ПОВЕРХНОСТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2000 |
|
RU2172362C2 |
СПОСОБ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА | 1998 |
|
RU2147048C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ, РАССЕЯННЫХ И ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ ИЛИ КРЕМНИЯ | 2005 |
|
RU2296824C1 |
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО | 1998 |
|
RU2147632C1 |
МОНОКРИСТАЛЛ СО СТРУКТУРОЙ ГАЛЛОГЕРМАНАТА КАЛЬЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСКОВ В УСТРОЙСТВАХ НА ПОВЕРХНОСТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2003 |
|
RU2250938C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГАЛЛОСИЛИКАТОВ СО СТРУКТУРОЙ ГАЛЛОГЕРМАНАТА КАЛЬЦИЯ | 2001 |
|
RU2194808C1 |
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА МЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГО | 1999 |
|
RU2143015C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ СТРОННИГАСИТА И СТРОНТАНГАСИТА СО СТРУКТУРОЙ ГАЛЛОГЕРМАНАТА КАЛЬЦИЯ | 2003 |
|
RU2241793C2 |
СПОСОБ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА ШИХТЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО ТАНТАЛАТА | 2009 |
|
RU2413041C2 |
Изобретение относится к твердофазному синтезу шихты для выращивания монокристаллов галлийсодержащих оксидных соединений, а более конкретно к способу твердофазного синтеза шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата методом Чохральского. Технический результат изобретения - получение в компактном рациональном виде (в форме профилированных таблеток) поликристаллической шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата и сокращение предварительных операций на ее подготовку с тем, чтобы создать экономический рациональный процесс получения высококачественных монокристаллов. Для этого при твердофазном способе синтеза осуществляют смешивание исходных оксидов элементов, входящих в состав формулы монокристалла лантангаллиевого ниобата в соотношении La2O3 : Ga2O3 : Nb2O5 = 7,35 : (7,77-7,79) : 1, последующий нагрев их до температуры синтеза 1410-1430oC и спекание в течение 6 часов. 1 табл.
Способ твердофазного синтеза шихты для выращивания монокристаллов лантангаллиевого ниобата (La3Ga5,5Nb0,5O14), включающий смешивание исходных оксидов элементов, входящих в состав формулы монокристалла, взятых в определенном соотношении, нагрев их до температуры синтеза 1410 - 1430oC и спекание, отличающийся тем, что смешивание исходных оксидов происходит в соотношении La2O3 : Ga2O3 : Nb2O5 = 7,35 : (7,77 - 7,79) : 1, а спекание осуществляют в течение 6 ч.
МИЛЛЬ Б.В | |||
Модифицированные редкоземельные галлаты со структурой CaGaGeO | |||
Доклады АН СССР | |||
Устройство для видения на расстоянии | 1915 |
|
SU1982A1 |
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛАНТАНГАЛЛИЕВОГО СИЛИКАТА | 1997 |
|
RU2108418C1 |
Пьезоэлектрический материал на основе лангасита | 1987 |
|
SU1506951A1 |
Огнетушитель | 0 |
|
SU91A1 |
SHIMAMURA K | |||
et all | |||
Growth and charakteriration of lantanum gallium silikate LaGaSiO single crystals for pieroelectric application | |||
J | |||
of Crystal Growth, 199, v.163, p.388-392. |
Авторы
Даты
2000-12-20—Публикация
2000-02-18—Подача