CS216623B1 - Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu - Google Patents
Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu Download PDFInfo
- Publication number
- CS216623B1 CS216623B1 CS137181A CS137181A CS216623B1 CS 216623 B1 CS216623 B1 CS 216623B1 CS 137181 A CS137181 A CS 137181A CS 137181 A CS137181 A CS 137181A CS 216623 B1 CS216623 B1 CS 216623B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- green
- red
- yellow
- crucible
- ions
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- -1 chrome ions Chemical class 0.000 title description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 29
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 12
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
(54) Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty ohromu
Vynález se týká způsobu přípravy monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chrómu, přičemž vypěstované monokrystaly mají vedle obvyklé zelené barvy výrazný žlutý až červený odstín.
Monokrystaly ytritohlinitého granátu se připravují převážně pěstováním z taveniny. Většinou se pěstují monokrystaly s příměsí iontů neodymu, případně s příměsí iontů jiných vzácných zemin. Relativně v malém měřítku se připravují monokrystaly ytritohlinitého granátu s příměsí iontů přechodných prvků. Z nich jsou nejvýznamnější monokrystaly s příměsí iontů trojmocného chrómu. Tyto monokrystaly mají charakteristickou zelenou barvu, což spolu s relativně vysokým indexem lomu umožňuje jejich využití pro šperkové výbrusy. Jiné barevné odstíny je dosud možno dosáhnout přídavkem jiných druhů iontů, případně ozařováním ionizujícímipaprsky. Poslední způsob však nepřináší žádné zvláštní výhody, protože ozařováním vznikající barevné odstíny jsou nestálé.
Příměs dalších druhů iontů přináší většinou zhoršení růstových podmínek, což zpomaluje růst monokrystalů.
Uvedené potíže odstraňuje vynález způsobu přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chrómu, jehož
216 623
216 623 podstata spočívá v tom, že monokrystaly se pSstují pod atmosférou obsahující 30 až 100 obj. % vzácného plynu v kelímku zakrytém víčkem s otvorem, přičemž průměr válcová části monokrystalu, průměr otvoru víčka a horní vnitřní průměr kelímku jsou v poměru 1 : 1,2 až 1,5 í 1,7 až 3,5. Je výhodné, je-li nad hladinou taveniny ve výšce odpovídající nejvýše 1,5 násobku délky vypěstovaného monokrystalu umístěna elektroda, jejíž potenciál je o 2 až 50 V nižší než je potenciál kelímku.
Rozdílem teplot v ochranné atmosféře, která se za vysokých- teplot ionizuje, vzniká v ní elektrický proud, přičemž elektrohy přecházejí samovolně z teplejší části zařízení přes plynnou fázi na část chladnější a odtud se vracejí zpět kovovými částmi zařízení, případně taveninou. Při použití způsobu podle vynálezu jsou elektrony emitovány do plynné fáze tou částí vnitřního povrchu kelímku, které není zakryta taveninou. Z plynné fáze přecházejí na místa chladnější, tj. podél monokrystalu do horní části zařízení, na víčko a do taveniny v blízkosti rostoucího monokrystalu, kde je její teplota nižší než u stěny kelímku. Nelze přitom vyloučit ani přímé působení na rostoucí krystal. Tím se zároveň splňují podmínky, uvedené v čs. autorském osvědčení č. 187 748 pro růst dokonalých monokrystalů bez částic rozptylujících světlo. V rostoucím monokrystalu se potlačí děrové poruchy, které msjí za následek nežádoucí hnědý odstín a naopak vznikne červený odstín, způsobený nadbytkem iontů chrómu. Jestliže je otvor ve víčku větší anebo monokrystal příliš malého průměru, ale také při nevhodně zvoleném horním vnitřním průměru kelímku, uniká tok elektronů převážně podél monokrystaly nahotu, případně dojde k emisi elektronů z hladiny taveniny, což mé potom opačný účinek, tj. dojde ke vzniku poruch děrové povahy.
Jestliže je otvor ve víčku příliš malý, má to za následek že vzniknou nevhodné teplotní poměry v kelímku, což zamezuje růst jekostních monokrystalů. Působení elektronů na hladině taveniny lze zesílit tím, že jak již bylo uvedeno, nad hladinou taveniny ve výšce odpovídající nejvýše 1,5 násobku délky vypěstovaného monokrystalu je při pěstování umístěna elektroda, jejíž potenciál jé o 2 až 50 Y nižší než je potenciál kelímku a víčka. Jako elektrody lze použít např. tažící tyče.
*
Přechod žlutozeleného zbarvení na zbarvení červenozelené závisí převážně na koncentraci ohromu v monokrystalu. Při koncentraci nižší než 0,01 hmot. % je krystal žlutozelený, nad tuto hranici červenozelený. Při koncentraci iontů chrómu 0,01 + 0,004 hmot. % má krystal žlutozelený odstín, byl-li pěstován z taveniny obsahující malý přebytek hlinitých iontů oproti složení odpovídajícím vzorci TjíAljCr^O^g a červený odstín, jestliže výchozí surovina obsahuje nadbytek iontů ytritých.
Způsobem podle vynálezu lze pěstovat monokrystaly ytritohlinitého granátu s příměsí iontů ohromu, která vynikají mimořádným zbarvením a lze je proto úspěšně používat jako materiálu pro šperkařské účely.
216 623
Příklad 1
Monokrystaly ytritohlinitého granátu s příměsí 0,025 hmot. % lontů chrómu byly pěstovány tažením rychlostí 2,1 mm/hod z taveniny v molybdenovém kelímku, umístěném v elektrické odporové peci, pracující pod ochrannou atmosférou, složenou z 98 obj. % argonu a 2 obj. % vodíku. Kelímek válcového tvaru o vnitřním horním průměru 60 mm byl zakryt víčkem z molybdenového plechu v jehož středu byl kruhový otvor o průměru 34 mm. Průměr válcové části monokrystalu činil 25 mm. Barva monokrystalu byla červenozelená, přičemž červený odstín byl intenzivní v posledních dvou třetinách jeho délky. V případě, že obsah ohromu činil 0,008 hmot. % byla barva monokrystalu žlutozelená.
Příklad 2
Monokrystaly ytritohlinitého granátu s příměsí 0,03 hmot. % iontů chrómu o průměru 30 mm a délce 60 mm byly pěstovány tažením rychlostí 1,8 mm/hod z taveniny ve wolframovém kelímku o vnitřním horním průměru 62 mm. Kelímek byl zakryt vlčkem s kruhovým otvorem o průměru 40 mm, kterým procházel pěstovaný monokrystal. Ohřev byl odporový, pomocí wolframových topných těles. Nad taveninou ve výši 60 mm byla souose s osou kelímku a víčka upravena.elektroda z wolframového drátu o průměru 2 mm, stočená dokruhu o průměru 40 mm, takže tažící tyč a v posledních fázích pěstováni i zárodek procházely touto elektrodou. Potenciál elektrody činil - 35 V vzhledem ke kelímku. Celé zařízení pracovalo pod atmosférou složenou z 50 obj. % hélia, 45 obj. % dusíku a 5 obj. % vodíku. Vypěstované monokrystaly měly v celém objemu tmavočervenou barvu se zeleným odstínem. V případě, že monokrystaly obsahovaly pouze 0,009 hmot. % ohromu, měly barvu téměř čistě žlutou se stálým zeleným odstínem.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUZpůsob přípravy monokrystalů ytritohlinitého granátu s příměsí iontů chrómu žlutozelené až červenozelené barvy, vyznačený tím, že monokrystaly se pěstují pod atmosférou obsahující 30 až 100 obj. % vzácného plynu tažením z taveniny v kelímku, zakrytém víčkem s otvorem, přičemž průměr válcové části monokrystalu, průměr otvoru víčka a vnitřní horní průměr kelímku je v poměru 1 : 1,2 až 1,5 : 1,7 až 2,5 a případně nad hladinou taveniny ve výšce odpovídající nejvýše 1,5 násobku délky vypěstovaného monokrystalu je umístěna elektroda, jejíž potenciál je o 2 až 50 V nižší než je potenciál kelímku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS137181A CS216623B1 (cs) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS137181A CS216623B1 (cs) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS216623B1 true CS216623B1 (cs) | 1982-11-26 |
Family
ID=5347928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS137181A CS216623B1 (cs) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS216623B1 (cs) |
-
1981
- 1981-02-26 CS CS137181A patent/CS216623B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dwight et al. | Equiatomic compounds of Y and the lanthanide elements with Ga | |
| US3912521A (en) | Synthetic crystal and method of making same | |
| Kvapil et al. | Nonstoichiometric defects in YAG and YAP | |
| EP0241614B1 (en) | Process for enhancing ti:al2o3 tunable laser crystal fluorescence by controlling crystal growth atmosphere | |
| CN105239161B (zh) | 红宝石晶体的制备方法 | |
| US20070098618A1 (en) | Artificial corundum crystal | |
| US4587035A (en) | Process for enhancing Ti:Al2 O3 tunable laser crystal fluorescence by annealing | |
| CS216623B1 (cs) | Způsob přípravy žlutozeleně až červenozeleně zbarvených monokrystalů ytritohlinitého granátu, obsahujícího ionty chromu | |
| US3560790A (en) | Alkali metal cathode lamps | |
| Autrata et al. | Cathodoluminescent efficiency of Y3Al5O12 and YAlO3 single crystals in dependence on Ce3+ and other dopants concentration | |
| Krikorian et al. | Preparation and superconductivity of germanium-stabilized Sc13C10 | |
| US4437038A (en) | Hollow cathode lamp with improved stability alloy for the cathode | |
| Hummel et al. | Phase Equilibria and Fluorescence in a Portion of the System ZnO‐MnO‐P 2 O 5 | |
| Kvapil et al. | Colour centre in YAG: Cr3+ crystals | |
| Sibley et al. | Low-temperature radiation damage in Mn-doped RbMgF3 | |
| Kvapil et al. | The influence of dopants and annealing on the colour stability of ruby | |
| Blazey et al. | Nonstoichiometry of SrTiO3 seen by EPR of reduced crystals | |
| US3629916A (en) | Making alkali metal alloys for cathode lamps | |
| Cockayne | Light scattering centres in calcium tungstate single crystals | |
| DE2528585A1 (de) | Verfahren zur herstellung von massiven einkristallen aus alpha- aluminiumoxyd | |
| Cox et al. | Growth of an O17 enriched Al2O3 crystal by a floating zone technique | |
| US4240834A (en) | Synthetic single crystal for alexandrite gem | |
| Slätis et al. | Disintegration of Hg 203 | |
| JPS6125680B1 (cs) | ||
| JPS61186294A (ja) | スタ−サフアイヤの製造方法 |