JP2623848B2 - 希土類珪酸塩単結晶の育成法 - Google Patents
希土類珪酸塩単結晶の育成法Info
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- JP2623848B2 JP2623848B2 JP21789289A JP21789289A JP2623848B2 JP 2623848 B2 JP2623848 B2 JP 2623848B2 JP 21789289 A JP21789289 A JP 21789289A JP 21789289 A JP21789289 A JP 21789289A JP 2623848 B2 JP2623848 B2 JP 2623848B2
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- Japan
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- single crystal
- crystal
- rare earth
- earth silicate
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は希土類珪酸塩単結晶の育成法に関する。
（従来の技術） 珪酸ガドリニウム単結晶等の希土類珪酸塩単結晶は、
シンチレーター、蛍光体等として広く用いられている。
シンチレーター、蛍光体等として広く用いられている。
この単斜晶系に属する珪酸ガドリニウム単結晶等は、
原料の融液からチョクラルスキー法によって作ることが
できる。即ち、原料を入れたるつぼを例えば加熱して融
液とし、るつぼ内の融液に種結晶を接触させ、種結晶を
引き上げることにより種結晶にさらに単結晶を成長させ
ることにより製造される。
原料の融液からチョクラルスキー法によって作ることが
できる。即ち、原料を入れたるつぼを例えば加熱して融
液とし、るつぼ内の融液に種結晶を接触させ、種結晶を
引き上げることにより種結晶にさらに単結晶を成長させ
ることにより製造される。
しかしながら、この単結晶はへき開性が強く、ａ面
（100）にそって割れ易い。結晶径や結晶長が小さい場
合には単結晶の育成は容易であるが、結晶径が30mm以上
で結晶長が50mm以上になると結晶冷却時に割れが発生す
る。
（100）にそって割れ易い。結晶径や結晶長が小さい場
合には単結晶の育成は容易であるが、結晶径が30mm以上
で結晶長が50mm以上になると結晶冷却時に割れが発生す
る。
割れのない単結晶を育成する方法として、特公平１−
27040号公報に示されているように、タングステン酸化
合物において、引上軸をａ軸またはその近傍とする方法
が提案されている。
27040号公報に示されているように、タングステン酸化
合物において、引上軸をａ軸またはその近傍とする方法
が提案されている。
（発明が解決しようとする課題） 珪酸ガドリニウム単結晶等の希土類珪酸塩単結晶は、
ａ面にそって割れ易いため、特公平１−27040号公報記
載の方法を適用して引上軸をａ軸またはその近傍として
育成すると、結晶が割れて融液中に結晶が落下する問題
が生ずる。
ａ面にそって割れ易いため、特公平１−27040号公報記
載の方法を適用して引上軸をａ軸またはその近傍として
育成すると、結晶が割れて融液中に結晶が落下する問題
が生ずる。
本発明は割れのない希土類珪酸塩単結晶の育成法を提
供するものである。
供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、原料の融液に種結晶を接触させその種結晶
を引き上げて種結晶に単結晶を成長させるチョクラルス
キー法による希土類珪酸塩単結晶の育成法に於て、引上
軸を単結晶のｂ軸またはその近傍とすることを特徴とす
るものである。
を引き上げて種結晶に単結晶を成長させるチョクラルス
キー法による希土類珪酸塩単結晶の育成法に於て、引上
軸を単結晶のｂ軸またはその近傍とすることを特徴とす
るものである。
珪酸ガドリニウム（Gd2SiO5）単結晶のチョクラルス
キー法での育成を検討した。珪酸ガドリニウムは融点が
1890℃であり、るつぼにはイリジウムを用いた。るつぼ
寸法は外径100mm高さ100mmで原料は4.4Kg充填した。珪
酸ガドリニウムはへき開性が強く、引上軸としては結晶
が割れるのを防止するためと、結晶成長速度の観点から
へき開面に含まれる結晶方位の中でｂ軸から60゜傾いた
方向を選んだ。この引き上げ軸を用いて結晶引上連度2m
m/h、結晶回転数30rpmで直径50mmの結晶を育成した。そ
の結果ａ面にそって割れが発生した。
キー法での育成を検討した。珪酸ガドリニウムは融点が
1890℃であり、るつぼにはイリジウムを用いた。るつぼ
寸法は外径100mm高さ100mmで原料は4.4Kg充填した。珪
酸ガドリニウムはへき開性が強く、引上軸としては結晶
が割れるのを防止するためと、結晶成長速度の観点から
へき開面に含まれる結晶方位の中でｂ軸から60゜傾いた
方向を選んだ。この引き上げ軸を用いて結晶引上連度2m
m/h、結晶回転数30rpmで直径50mmの結晶を育成した。そ
の結果ａ面にそって割れが発生した。
割れの発生の原因を種々検討し、熱膨張率の異方性に
着目し、ａ軸［100］、ｂ軸［010］及びｃ軸［001］か
ら17゜ずれた方向の熱膨張率を測定した。その結果、第
１図に示すように、ｂ軸の熱膨張率が他の結晶方位に比
較して２倍以上大きいことが判明した。
着目し、ａ軸［100］、ｂ軸［010］及びｃ軸［001］か
ら17゜ずれた方向の熱膨張率を測定した。その結果、第
１図に示すように、ｂ軸の熱膨張率が他の結晶方位に比
較して２倍以上大きいことが判明した。
本発明はこの知見に基き、引上軸をｂ軸に近い方位と
することにより熱膨張率の異方性によって発生応力が小
さくできるものと考え、引上軸について種々育成実験を
行ない結果を確認をしたことによりなされたものであ
る。
することにより熱膨張率の異方性によって発生応力が小
さくできるものと考え、引上軸について種々育成実験を
行ない結果を確認をしたことによりなされたものであ
る。
ｂ軸を引上軸として単結晶を育成した場合は、割れの
無い単結晶が育成できた。へき開面に含まれる結晶方位
の中でｂ軸から30゜未満傾いた方向を引上軸として単結
晶を育成した場合は、割れの発生を少なくすることがで
きた。30゜以上傾けると割れが発生し易くなる。
無い単結晶が育成できた。へき開面に含まれる結晶方位
の中でｂ軸から30゜未満傾いた方向を引上軸として単結
晶を育成した場合は、割れの発生を少なくすることがで
きた。30゜以上傾けると割れが発生し易くなる。
珪酸カドリニウム単結晶以外の、一般式 R2SiO5 但しＲ＝La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb で示される希土類珪酸塩単結晶についいても、熱膨張率
の異方性は同様であり、同様の結果となる。
の異方性は同様であり、同様の結果となる。
また上記の希土類元素（Gdを含む）の一部を他のすべ
ての希土類元素とＹの少なくとも一種で置換した希土類
珪酸塩単結晶についいても、熱膨張率の異方性は同様で
あり、同様の結果となる。
ての希土類元素とＹの少なくとも一種で置換した希土類
珪酸塩単結晶についいても、熱膨張率の異方性は同様で
あり、同様の結果となる。
更に、これらの希土類珪酸塩単結晶にCe等の添加物を
ドープした場合も、効果は同様である。
ドープした場合も、効果は同様である。
以上の希土類珪酸塩単結晶は，珪酸カドリニウム単結
晶の結晶構造と同じ結晶構造を持ち、その構造は空間群
P21/cに属する。
晶の結晶構造と同じ結晶構造を持ち、その構造は空間群
P21/cに属する。
第１図は単結晶の熱膨張率を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】原料の融液に種結晶を接触させその種結晶
を引き上げて種結晶に単結晶を成長させる希土類珪酸塩
単結晶の育成法に於て、引上軸を単結晶のｂ軸またはそ
の近傍とすることを特徴とする希土類珪酸塩単結晶の育
成法。 - 【請求項２】引上軸が、単結晶のｂ軸からの傾きの角度
が０゜以上30゜未満である請求項１記載の希土類珪酸塩
単結晶の育成法。 - 【請求項３】希土類珪酸塩単結晶が珪酸ガドリニウム単
結晶である請求項１又は２記載の希土類珪酸塩単結晶の
育成法。 - 【請求項４】請求項１又は２記載の方法により育成され
た希土類珪酸塩単結晶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789289A JP2623848B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 希土類珪酸塩単結晶の育成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789289A JP2623848B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 希土類珪酸塩単結晶の育成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0380183A JPH0380183A (ja) | 1991-04-04 |
| JP2623848B2 true JP2623848B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16711398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21789289A Expired - Lifetime JP2623848B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 希土類珪酸塩単結晶の育成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623848B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667583A (en) * | 1994-03-30 | 1997-09-16 | Hitachi Chemical Co. Ltd. | Method of producing a single crystal of a rare-earth silicate |
| JP4518069B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2010-08-04 | 日立化成工業株式会社 | シンチレータ用希土類珪酸塩単結晶 |
| JP4740977B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2011-08-03 | 本田技研工業株式会社 | ダクトの接合構造 |
| CN111910254A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-10 | 南昌大学 | 掺铈及掺铒的硅酸镱闪烁晶体及其制备方法 |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP21789289A patent/JP2623848B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380183A (ja) | 1991-04-04 |
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Legal Events
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