JP2019178016A - 結晶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本開示の第1実施形態に係る結晶の製造方法を詳細に説明する。以下の説明では、リチウムを含む金属化合物の結晶として、金属化合物がLTであるLT結晶を代表させて説明する。
次に、本開示の第2実施形態に係る結晶の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明では、第1実施形態と相違する部分を中心として説明する。そのため、第1実施形態と同様の部分については第1実施形態における説明を援用し、説明を省略する。
まず、炭酸リチウムおよび五酸化タンタルの素原料を用いて、チョクラルスキー法で直径約100mmのLTの単結晶棒を育成した。次に、得られたLTの単結晶棒に外周研削、スライスおよび研磨を行い、厚さ200μmの基板状のLT結晶を16枚得た。次に、粉状の炭酸水素カリウムを得られた各LT結晶とともに石英製の炉心管の内部に配置した(図1参照)。このとき、炭酸水素カリウムは、LT結晶の近傍に配置した。具体的には、炭酸水素カリウムは、LT結晶との距離が5mmとなるように配置した。
雰囲気:窒素ガス雰囲気(非酸化雰囲気)
処理温度:550℃
保持時間:1時間
昇温速度:150℃/時間
降温速度:150℃/時間
圧力:大気圧
導電率のばらつきの度合いを調べるために、実施例1と同様にしてLT結晶を熱処理した。
炭酸水素カリウムに加えて粉状のニッケルをLT結晶とともに炉心管の内部に配置した以外は、上述した実施例1と同様にしてLT結晶を熱処理した。なお、ニッケルは、炭酸水素カリウムとの混合物の状態で、LT結晶との距離が5mmとなるように配置した。混合物における炭酸水素カリウムおよびニッケルの割合は、質量比で、炭酸水素カリウム:ニッケル=95:5にした。
まず、上述した実施例1と同様にして基板状のLT結晶を16枚得た。次に、ステンレス(SUS316)製の容器の内部に、得られた各LT結晶と、粉状の炭酸水素カリウムとを収容して密封した(図2参照)。このとき、容器の内部において、炭酸水素カリウムは各LT結晶にそれぞれ接していた。言い換えれば、隣り合うLT結晶の間に炭酸水素カリウムが充填されるように各LT結晶を炭酸水素カリウムに埋没させた。そして、上述した実施例1と同様にしてLT結晶を熱処理した。
容器の内部に粉状のニッケルをさらに収容して密封した以外は、上述した実施例4と同様にしてLT結晶を熱処理した。なお、容器の内部において、ニッケルは、炭酸水素カリウムと同様に各LT結晶にそれぞれ接していた。言い換えれば、隣り合うLT結晶の間に炭酸水素カリウムとニッケルの混合物が充填されるように各LT結晶を混合物に埋没させた。混合物における炭酸水素カリウムおよびニッケルの割合は、質量比で、炭酸水素カリウム:ニッケル=95:5にした。
実施例1:2.3×10-12S/cm
実施例2:2.0×10-12S/cm
実施例3:1.2×10-10S/cm
実施例4:7.6×10-12S/cm
実施例5:3.3×10-10S/cm
実施例1:1.3×10-13
実施例2:1.3×10-13
実施例3:7.2×10-12
実施例4:4.1×10-13
実施例5:2.1×10-11
実施例1:5.7%
実施例2:6.5%
実施例3:6.0%
実施例4:5.4%
実施例5:6.4%
2・・・熱処理後のタンタル酸リチウム結晶
3・・・カリウム塩
4・・・金属
10・・・炉心管
11・・・ヒータ
12・・・容器
S・・・空間
Claims (9)
- カリウム塩か、またはカリウム塩と金属とを、リチウムを含む金属化合物の結晶と同じ空間に配置し、前記結晶を非酸化雰囲気下で熱処理することを特徴とする結晶の製造方法。
- 前記カリウム塩が、炭酸水素カリウムである請求項1に記載の結晶の製造方法。
- 前記金属が、鉄、タングステン、モリブデン、コバルト、ニッケル、マグネシウム、チタン、ケイ素および亜鉛から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の結晶の製造方法。
- 前記非酸化雰囲気が、窒素、アルゴンおよび水素から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜3のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記熱処理における温度が、キュリー温度以下である請求項1〜4のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記結晶が、リチウムを含む金属化合物の単結晶である請求項1〜5のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記金属化合物が、タンタル酸リチウムである請求項1〜6のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記金属化合物が、ニオブ酸リチウムである請求項1〜6のいずれかに記載の結晶の製造方法。
- 前記結晶を複数熱処理する請求項1〜8のいずれかに記載の結晶の製造方法。
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JP2019210154A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 京セラ株式会社 | 結晶の製造方法および導電率の制御方法 |
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