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作者:黎诗锋;杨金凤;黄云棋;张博;刘子琦;孙军;潘世烈;
单位:中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心;中国科学院大学材料科学与光电技术学院;南开大学物理科学学院;
摘要:偏硼酸钙(Ca(BO_2)_2)晶体的紫外透过截止边短,紫外波段透过率高,且具有较大的双折射率,是一种具有巨大发展潜力和广阔应用前景的深紫外双折射晶体,但目前生长的晶体易产生包裹体缺陷,严重影响其应用。本文采用提拉法生长Ca(BO_2)_2晶体并制备测试样品,利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱等手段对包裹体的形貌、尺寸、分布和成分进行检测,结合晶体生长的过程,分析了包裹体的形成机制,并提出了其消除策略。研究表明,Ca(BO_2)_2晶体中的包裹体为气相包裹体,来源于熔体中溶解的气体分子,在晶体中以“球形”、“线状”与“蝌蚪状”形貌出现;其形成是由晶体生长速率和气泡扩散速率共同决定,通过对熔体进行过热处理、提高生长界面的温度梯度、降低生长速率、提高晶体生长旋转速度等方式可以完全消除晶体中包裹体缺陷。
关键词:Ca(BO_2)_2晶体;;提拉法;;包裹体;;生长速率;;温度梯度;;溶质边界层
基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金(2024D01A139,2024D01D28)