JPH0648882A - 結晶育成方法 - Google Patents
結晶育成方法Info
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- JPH0648882A JPH0648882A JP22334892A JP22334892A JPH0648882A JP H0648882 A JPH0648882 A JP H0648882A JP 22334892 A JP22334892 A JP 22334892A JP 22334892 A JP22334892 A JP 22334892A JP H0648882 A JPH0648882 A JP H0648882A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- magnetic field
- growth
- chi
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 液相から固相への相変態に伴なう融点での磁
気帯磁率の変化量Δχ＝χs−χl（ここでχsは固相で
の磁気帯磁率、χlは液相での磁気帯磁率を表す）が正
である材料を使用し、縦磁場空間内に設置したブリッジ
マン炉を用い、一方向凝固法により、結晶育成開始の時
点から育成終了までの間、連続して強磁場を印加しつづ
けることを特徴とする結晶育成方法。 【効果】 単結晶化率の向上、もしくは結晶粒の粗大化
を促す作用を示し、目的に適った大きさの単結晶を効率
良く得ることができる。
気帯磁率の変化量Δχ＝χs−χl（ここでχsは固相で
の磁気帯磁率、χlは液相での磁気帯磁率を表す）が正
である材料を使用し、縦磁場空間内に設置したブリッジ
マン炉を用い、一方向凝固法により、結晶育成開始の時
点から育成終了までの間、連続して強磁場を印加しつづ
けることを特徴とする結晶育成方法。 【効果】 単結晶化率の向上、もしくは結晶粒の粗大化
を促す作用を示し、目的に適った大きさの単結晶を効率
良く得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１０Ｔ（テスラ）級の
強い静磁場（以下「強磁場」と称する）を連続して印加
し、ルツボ内融液を一方向に凝固させることにより、単
結晶もしくは粗大な結晶粒を効率的に得るための結晶育
成方法に関する。
強い静磁場（以下「強磁場」と称する）を連続して印加
し、ルツボ内融液を一方向に凝固させることにより、単
結晶もしくは粗大な結晶粒を効率的に得るための結晶育
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、単結晶を製造する方法とし
て、固相法、液相法、気相法などの多くの方法が開発さ
れ、また薄膜単結晶についてはエピタキシャル成長法が
多く用いられている。またＡｌ−Ｓｉ共晶合金について
は、磁場中で凝固させることにより結晶を育成できるこ
とがすでに知られている（たとえば「日本金属学会会
報」第２２巻、第１１号（１９８３）ｐｐ９８１〜９８
３）。
て、固相法、液相法、気相法などの多くの方法が開発さ
れ、また薄膜単結晶についてはエピタキシャル成長法が
多く用いられている。またＡｌ−Ｓｉ共晶合金について
は、磁場中で凝固させることにより結晶を育成できるこ
とがすでに知られている（たとえば「日本金属学会会
報」第２２巻、第１１号（１９８３）ｐｐ９８１〜９８
３）。
【０００３】さらに本願出願人は、上下に温度勾配を持
たせるように温度管理した縦長の磁場空間内に、坩堝を
収納した炉芯管を配設し、上記坩堝を磁場中心に降下
し、上記坩堝内の融液を一方向に凝固させて所要の結晶
を生成する結晶育成装置において、上記磁場空間に設け
られたウォータ・ジャケットおよび発熱体の上下端を貫
通するように上記炉芯管を配設するとともに、上記炉芯
管をクロスヘッドを介して吊持するベースの上部で、上
記炉芯管を昇降する駆動手段を装備し、上記炉芯管の下
端をフリー・エンドに構成した装置を出願（平成４年３
月１９日）した。この装置によれば、磁場空間を垂直に
配置する限り、炉芯管は吊持ち状態であるため、磁場中
心軸に対する炉芯管の位置合せを行なう必要がなく、し
かも磁場中心から十分に離れた位置で、空間的無駄のな
い状態で、駆動手段を装備できるので、上記駆動手段に
対する磁気的影響を考慮することなく、磁場空間の印加
磁界の強さを最大限に発揮できる。
たせるように温度管理した縦長の磁場空間内に、坩堝を
収納した炉芯管を配設し、上記坩堝を磁場中心に降下
し、上記坩堝内の融液を一方向に凝固させて所要の結晶
を生成する結晶育成装置において、上記磁場空間に設け
られたウォータ・ジャケットおよび発熱体の上下端を貫
通するように上記炉芯管を配設するとともに、上記炉芯
管をクロスヘッドを介して吊持するベースの上部で、上
記炉芯管を昇降する駆動手段を装備し、上記炉芯管の下
端をフリー・エンドに構成した装置を出願（平成４年３
月１９日）した。この装置によれば、磁場空間を垂直に
配置する限り、炉芯管は吊持ち状態であるため、磁場中
心軸に対する炉芯管の位置合せを行なう必要がなく、し
かも磁場中心から十分に離れた位置で、空間的無駄のな
い状態で、駆動手段を装備できるので、上記駆動手段に
対する磁気的影響を考慮することなく、磁場空間の印加
磁界の強さを最大限に発揮できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方向凝固法によりル
ツボ内融液を一端から他端へ向けて固化させていく場合
に、育成の途中でルツボ壁または固液界面近くで結晶核
の形成並らびにその成長がしばしば発生する。このた
め、得られた結晶には粒界が少なからず観察され、多結
晶となってしまう。単結晶の育成には、事前の充分な準
備に加えて、育成の実施に当っては多大なエネルギーお
よび時間の消費を伴なうのが通例であるが、育成中の結
晶が初期の目的に適う大きさの単結晶（大きく成長した
結晶粒が複数個あっても良い）になり得るか否かは、完
全に確率上の問題である。
ツボ内融液を一端から他端へ向けて固化させていく場合
に、育成の途中でルツボ壁または固液界面近くで結晶核
の形成並らびにその成長がしばしば発生する。このた
め、得られた結晶には粒界が少なからず観察され、多結
晶となってしまう。単結晶の育成には、事前の充分な準
備に加えて、育成の実施に当っては多大なエネルギーお
よび時間の消費を伴なうのが通例であるが、育成中の結
晶が初期の目的に適う大きさの単結晶（大きく成長した
結晶粒が複数個あっても良い）になり得るか否かは、完
全に確率上の問題である。
【０００５】本発明の目的は、結晶育成中に於ける固液
界面近くの融液内或いはルツボ壁からの結晶核発生を極
力抑え、所期の目的に適う大きさの結晶を効率良く育成
する方法を提供することである。
界面近くの融液内或いはルツボ壁からの結晶核発生を極
力抑え、所期の目的に適う大きさの結晶を効率良く育成
する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁場空
間内に設置したブリッジマン炉を用い、一方向凝固法に
より単結晶を製造する方法において、液相から固相への
相変態に伴なう融点での磁気帯磁率の変化量Δχ Δχ＝χs−χl （ここでχsは固相での磁気帯磁率、χlは液相での磁気
帯磁率を表す）が正である材料を使用し、結晶育成開始
の時点から育成終了までの間、連続して強磁場を印加し
つづけることを特徴とする結晶育成方法が提供される。
間内に設置したブリッジマン炉を用い、一方向凝固法に
より単結晶を製造する方法において、液相から固相への
相変態に伴なう融点での磁気帯磁率の変化量Δχ Δχ＝χs−χl （ここでχsは固相での磁気帯磁率、χlは液相での磁気
帯磁率を表す）が正である材料を使用し、結晶育成開始
の時点から育成終了までの間、連続して強磁場を印加し
つづけることを特徴とする結晶育成方法が提供される。
【０００７】このように強磁場を印加した状態で結晶を
育成し、結晶核形成の制御を通して単結晶化率の向上を
試みた研究報告は存在せず、したがってこのような意図
の結晶育成技術は現時点では存在しない。
育成し、結晶核形成の制御を通して単結晶化率の向上を
試みた研究報告は存在せず、したがってこのような意図
の結晶育成技術は現時点では存在しない。
【０００８】本発明の基本思想は、融液（もしくは溶
液）からの結晶の析出に際して、磁気帯磁率の変化（Δ
χ）が正となるような材料に対し、その変化（Δχ）を
積極的に利用することにある。このため、できるだけ強
い磁場を印加することで、結晶核形成のためのエネルギ
ー障壁の高さを増やし（このことは同時に結晶核の臨界
サイズの増加につながる）、結晶核の形成頻度を抑制し
て極力数少ない結晶核、できればそのうちの１個だけが
生き残って大きく成長できるような環境を作ることで、
単結晶化率の向上に結び付けるものである。
液）からの結晶の析出に際して、磁気帯磁率の変化（Δ
χ）が正となるような材料に対し、その変化（Δχ）を
積極的に利用することにある。このため、できるだけ強
い磁場を印加することで、結晶核形成のためのエネルギ
ー障壁の高さを増やし（このことは同時に結晶核の臨界
サイズの増加につながる）、結晶核の形成頻度を抑制し
て極力数少ない結晶核、できればそのうちの１個だけが
生き残って大きく成長できるような環境を作ることで、
単結晶化率の向上に結び付けるものである。
【０００９】上記のたルツボ内融液を一方向凝固させて
結晶を育成する方法では、ルツボ壁や固液界面近くの融
液からの結晶核の発生と成長の問題が常に存在する。こ
のような確率的な要因が伴なう情況下では期待通りの大
きさの単結晶を得ることは困難である。そこで本発明で
は期待通りの大きさの単結晶を効率良く得るために、１
０Ｔ級の強磁場を印加して単結晶を育成する。
結晶を育成する方法では、ルツボ壁や固液界面近くの融
液からの結晶核の発生と成長の問題が常に存在する。こ
のような確率的な要因が伴なう情況下では期待通りの大
きさの単結晶を得ることは困難である。そこで本発明で
は期待通りの大きさの単結晶を効率良く得るために、１
０Ｔ級の強磁場を印加して単結晶を育成する。
【００１０】材料の磁気帯磁率が融点で上記のように正
の変化（Δχ）をする場合、印加磁場Ｈの中ではΔχ・
Ｈ2／２の磁気的自由エネルギーの変化が生ずる。ここ
でΔχが正でのあるため系のエネルギーはこの分だけ増
加することになる。一方、結晶核形成のための駆動エネ
ルギーは Ｌ・ΔＴ／Ｔｍ （ここでＬは潜熱、ΔＴは過冷却度で、ΔＴ＝Ｔ−Ｔｍ
で表される。Ｔｍは材料の融点、Ｔは系の温度であ
る。）で表され、系のエネルギーはこの分だけ減少す
る。したがって磁場の中での結晶核の形成に伴なうバル
クのエネルギー変化は差し引き（Ｌ・ΔＴ／Ｔｍ−Δχ
・Ｈ2／２）の減少となる。このため結晶核形成のため
の臨界エネルギーおよびこれに対応する臨界サイズが増
加し、結果的には結晶核の発生が抑えられる。極端な例
では、１個の結晶核だけが発生・成長することが単結晶
化率の向上には最も望ましい。
の変化（Δχ）をする場合、印加磁場Ｈの中ではΔχ・
Ｈ2／２の磁気的自由エネルギーの変化が生ずる。ここ
でΔχが正でのあるため系のエネルギーはこの分だけ増
加することになる。一方、結晶核形成のための駆動エネ
ルギーは Ｌ・ΔＴ／Ｔｍ （ここでＬは潜熱、ΔＴは過冷却度で、ΔＴ＝Ｔ−Ｔｍ
で表される。Ｔｍは材料の融点、Ｔは系の温度であ
る。）で表され、系のエネルギーはこの分だけ減少す
る。したがって磁場の中での結晶核の形成に伴なうバル
クのエネルギー変化は差し引き（Ｌ・ΔＴ／Ｔｍ−Δχ
・Ｈ2／２）の減少となる。このため結晶核形成のため
の臨界エネルギーおよびこれに対応する臨界サイズが増
加し、結果的には結晶核の発生が抑えられる。極端な例
では、１個の結晶核だけが発生・成長することが単結晶
化率の向上には最も望ましい。
【００１１】ルツボ内融液を強磁場を印加して一方向凝
固法により固化させる場合、液相から固相への相変態に
伴って融点での磁気帯磁率が正に変化する材料であれ
ば、育成途中でのルツボ壁からの若しくは固液界面近く
の融液内での結晶核発生を抑えて効率良く単結晶を得る
ことができる。或いは、粗大化した初期の目的に適った
大きさの結晶粒を得ることができる。このような条件を
満足する材料としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈ
ｇ、およびＳｎからなる群から選択された物質の１種、
もしくはこれらを主成分とする合金が挙げられる。合金
としては、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ三元合金が最適である。
固法により固化させる場合、液相から固相への相変態に
伴って融点での磁気帯磁率が正に変化する材料であれ
ば、育成途中でのルツボ壁からの若しくは固液界面近く
の融液内での結晶核発生を抑えて効率良く単結晶を得る
ことができる。或いは、粗大化した初期の目的に適った
大きさの結晶粒を得ることができる。このような条件を
満足する材料としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈ
ｇ、およびＳｎからなる群から選択された物質の１種、
もしくはこれらを主成分とする合金が挙げられる。合金
としては、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ三元合金が最適である。
【００１２】以下に本発明の実施例について説明する。
【００１３】
（実施例１）本発明では印加磁場による結晶核形成の制
御に好都合と思われる試験材料として、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ三元合金を選んだ。この合金系は擬二元合金として
（ＭｇＣｕ2）1-x（ＭｇＺｎ2）xのように表示でき、χ
＝０〜１．０の広い組成範囲に亘って磁気帯磁率の測定
データが揃っており、また液相から固相への相変態に際
して融点での磁気帯磁率の変化（Δχ）が組成χの値に
よって正の場合と負の場合の両方が期待できるなど、結
晶核形成に対する印加磁場の影響を確認する上で大変好
都合な材料と判断できる。また、この合金系の融点は約
８２０℃であり、用いた結晶育成装置の常用温度範囲
（８００〜１０００℃）にあることも大変好都合であ
る。
御に好都合と思われる試験材料として、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ三元合金を選んだ。この合金系は擬二元合金として
（ＭｇＣｕ2）1-x（ＭｇＺｎ2）xのように表示でき、χ
＝０〜１．０の広い組成範囲に亘って磁気帯磁率の測定
データが揃っており、また液相から固相への相変態に際
して融点での磁気帯磁率の変化（Δχ）が組成χの値に
よって正の場合と負の場合の両方が期待できるなど、結
晶核形成に対する印加磁場の影響を確認する上で大変好
都合な材料と判断できる。また、この合金系の融点は約
８２０℃であり、用いた結晶育成装置の常用温度範囲
（８００〜１０００℃）にあることも大変好都合であ
る。
【００１４】Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ三元合金は、純度９９．
９％Ｍｇ、同Ｃｕおよび９９．９９９％Ｚｎを用い、１
気圧のＡｒ雰囲気中で高周波溶解炉により熔製した。試
料作成の手順は、先ずＭｇＣｕ2およびＭｇＺｎ2の母合
金塊を別々に溶製した。次に、これら母合金を粉砕し、
母合金同志を配合して再溶解により三元合金を得た。得
られた三元合金の組成は化学分析により決定し、それぞ
れ次の値を得た。
９％Ｍｇ、同Ｃｕおよび９９．９９９％Ｚｎを用い、１
気圧のＡｒ雰囲気中で高周波溶解炉により熔製した。試
料作成の手順は、先ずＭｇＣｕ2およびＭｇＺｎ2の母合
金塊を別々に溶製した。次に、これら母合金を粉砕し、
母合金同志を配合して再溶解により三元合金を得た。得
られた三元合金の組成は化学分析により決定し、それぞ
れ次の値を得た。
【００１５】（ＭｇＣｕ2）1-x（ＭｇＺｎ2）xとしてＭ
ｇＣｕ2（χ＝０：１６．１ｗｔ％Ｍｇ）、ＭｇＣｕ
1.65Ｚｎ0.35（χ＝０．１７５：１６．０ｗｔ％Ｍｇ、
６９．０ｗｔ％Ｃｕ）およびＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2（χ＝
０．６０：１５．８ｗｔ％Ｍｇ、３３．１ｗｔ％Ｃ
ｕ）。
ｇＣｕ2（χ＝０：１６．１ｗｔ％Ｍｇ）、ＭｇＣｕ
1.65Ｚｎ0.35（χ＝０．１７５：１６．０ｗｔ％Ｍｇ、
６９．０ｗｔ％Ｃｕ）およびＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2（χ＝
０．６０：１５．８ｗｔ％Ｍｇ、３３．１ｗｔ％Ｃ
ｕ）。
【００１６】これら合金組成のうち、Δχが正と期待で
きるものは、ＭｇＣｕ2とＭｇＣｕ1 .65Ｚｎ0.35であ
り、残りの合金ＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2は負となる。
きるものは、ＭｇＣｕ2とＭｇＣｕ1 .65Ｚｎ0.35であ
り、残りの合金ＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2は負となる。
【００１７】このようにして溶製した三元合金から、機
械加工により成形して約１１mmφ×７０mmＬの大きさの
育成用試料を得、実験に供した。上記の大きさを有する
試料は、内径１２mmφ、長さ１００mmＬのアルミナ製タ
ンマンルツボに入れ、更にルツボ全体は約１TorrのＡｒ
ガス雰囲気下で透明石英管に入れ、石英管を封じ切っ
た。
械加工により成形して約１１mmφ×７０mmＬの大きさの
育成用試料を得、実験に供した。上記の大きさを有する
試料は、内径１２mmφ、長さ１００mmＬのアルミナ製タ
ンマンルツボに入れ、更にルツボ全体は約１TorrのＡｒ
ガス雰囲気下で透明石英管に入れ、石英管を封じ切っ
た。
【００１８】試料の入ったルツボを封入した石英管を縦
型ブリッジマン炉の炉芯管内にセットし、ルツボの底が
磁場の中心位置になるように配置した。このような状態
で、炉の温度を約９２０℃まで上げてルツボ内の試料を
完全に溶解し、その後炉の温度をゆっくりと降下させル
ツボ底の温度が合金試料の融点になるようにし、結晶育
成が終了するまでその融点温度を維持した。印加磁場下
での結晶育成は、ルツボ底の温度が合金の融点に達し落
ち着いてから磁場をゆっくりと印加しはじめ約１０分後
に最高磁場（１０Ｔ）に到達したのち、炉芯管を０．５
mm／minの速さで降下させ、ルツボ内融液をルツボ底か
らルツボ上端に向って一方向に凝固させて行なった。な
お、固液界面近くの炉の温度勾配は約２０℃／cmであっ
た。一方、無磁場での結晶育成は磁場以外は全て同じ条
件になるように設定した。
型ブリッジマン炉の炉芯管内にセットし、ルツボの底が
磁場の中心位置になるように配置した。このような状態
で、炉の温度を約９２０℃まで上げてルツボ内の試料を
完全に溶解し、その後炉の温度をゆっくりと降下させル
ツボ底の温度が合金試料の融点になるようにし、結晶育
成が終了するまでその融点温度を維持した。印加磁場下
での結晶育成は、ルツボ底の温度が合金の融点に達し落
ち着いてから磁場をゆっくりと印加しはじめ約１０分後
に最高磁場（１０Ｔ）に到達したのち、炉芯管を０．５
mm／minの速さで降下させ、ルツボ内融液をルツボ底か
らルツボ上端に向って一方向に凝固させて行なった。な
お、固液界面近くの炉の温度勾配は約２０℃／cmであっ
た。一方、無磁場での結晶育成は磁場以外は全て同じ条
件になるように設定した。
【００１９】育成した結晶は、結晶粒界を観察するため
に成長方向に沿って縦割りし機械研磨後、マクロ腐蝕液
で腐蝕した。
に成長方向に沿って縦割りし機械研磨後、マクロ腐蝕液
で腐蝕した。
【００２０】図１は、液相から固相への相変態に際し融
点での磁気帯磁率の変化Δχが正となる合金ＭｇＣｕ2
の実施例をスケッチしたものである。１０Ｔの強磁場を
印加して凝固させた場合の結晶粒は、無磁場の場合に比
べて数も少なく大きく成長しているのが分かる。無磁場
で育成した結晶の場合、育成途中で他の方位の結晶粒が
発生・成長しており全体とし結晶粒の大きさも小さく数
も多くなっている。
点での磁気帯磁率の変化Δχが正となる合金ＭｇＣｕ2
の実施例をスケッチしたものである。１０Ｔの強磁場を
印加して凝固させた場合の結晶粒は、無磁場の場合に比
べて数も少なく大きく成長しているのが分かる。無磁場
で育成した結晶の場合、育成途中で他の方位の結晶粒が
発生・成長しており全体とし結晶粒の大きさも小さく数
も多くなっている。
【００２１】図１に示すように、本実施例では育成結晶
全体に亘って１個の結晶粒（単結晶）として実現するこ
とはできなかったが、結晶粒の粗大化・数の低減の点で
顕著な印加磁場の効果が認められる。
全体に亘って１個の結晶粒（単結晶）として実現するこ
とはできなかったが、結晶粒の粗大化・数の低減の点で
顕著な印加磁場の効果が認められる。
【００２２】（比較例）図２は、Δχが負となる合金Ｍ
ｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2について、実施例１と同じ条件で得ら
れた結晶のスケッチである。無磁場で育成した結晶では
粗大な結晶粒が観察されるが、１０Ｔの強磁場を印加さ
せた場合には、図１の実施例とは対照的に、細かくなっ
た結晶粒が数多く現われている。明らかに、Δχが負の
材料では印加した強磁場は結晶核の形成を促がし、多結
晶をもたらす効果として発現している。
ｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2について、実施例１と同じ条件で得ら
れた結晶のスケッチである。無磁場で育成した結晶では
粗大な結晶粒が観察されるが、１０Ｔの強磁場を印加さ
せた場合には、図１の実施例とは対照的に、細かくなっ
た結晶粒が数多く現われている。明らかに、Δχが負の
材料では印加した強磁場は結晶核の形成を促がし、多結
晶をもたらす効果として発現している。
【００２３】実施例１および比較例の比較から分かるよ
うに、印加した強磁場は、液相から固相への相変態に際
して融点での磁気帯磁率の変化が正の合金に対しては、
結晶核の形成を抑えて結晶粒の粗大化・数の低減など単
結晶化率の向上に顕著な効果のあることが認められた。
したがって強い磁場を印加して結晶を育成する方法は、
上記したように融点での磁気帯磁率の変化が正となるよ
うな材料にとって単結晶を効率良く得る手段として大変
都合が良い。
うに、印加した強磁場は、液相から固相への相変態に際
して融点での磁気帯磁率の変化が正の合金に対しては、
結晶核の形成を抑えて結晶粒の粗大化・数の低減など単
結晶化率の向上に顕著な効果のあることが認められた。
したがって強い磁場を印加して結晶を育成する方法は、
上記したように融点での磁気帯磁率の変化が正となるよ
うな材料にとって単結晶を効率良く得る手段として大変
都合が良い。
【００２４】強い磁場を印加して結晶を育成する方法
は、実施例に示したような融液成長に限るものではな
く、溶液からの結晶成長（溶液成長）にも適用できるも
のである。この場合、溶液から晶出する結晶の磁気帯磁
率は溶液のそれよりも大きいことが適用の条件となる。
また本育成方法が適用できる材料としては本発明で採用
したＭｇ−Ｃｕ−Ｚｎ三元合金の外にＡｌ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｓｎなどがあるが必らずしもこれに限
るものではなく、上記の如く融点での磁気帯磁率の変化
が正であればその他の金属、合金、半導体化合物、酸化
物などの材料が含まれて良い。
は、実施例に示したような融液成長に限るものではな
く、溶液からの結晶成長（溶液成長）にも適用できるも
のである。この場合、溶液から晶出する結晶の磁気帯磁
率は溶液のそれよりも大きいことが適用の条件となる。
また本育成方法が適用できる材料としては本発明で採用
したＭｇ−Ｃｕ−Ｚｎ三元合金の外にＡｌ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｓｎなどがあるが必らずしもこれに限
るものではなく、上記の如く融点での磁気帯磁率の変化
が正であればその他の金属、合金、半導体化合物、酸化
物などの材料が含まれて良い。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、液相から固相への
相変態に際して融点での磁気帯磁率の変化が正となるよ
うな材料に対しては、印加した強磁場は単結晶化率の向
上、もしくは結晶粒の粗大化を促す作用を示し、目的に
適った大きさの単結晶を効率良く得る手段として有効に
活用できる。また、印加磁場の有効利用につながる。
相変態に際して融点での磁気帯磁率の変化が正となるよ
うな材料に対しては、印加した強磁場は単結晶化率の向
上、もしくは結晶粒の粗大化を促す作用を示し、目的に
適った大きさの単結晶を効率良く得る手段として有効に
活用できる。また、印加磁場の有効利用につながる。
【図１】印加磁場（１０Ｔ）下および無磁場で育成した
合金ＭｇＣｕ2の縦断面に於ける結晶粒界のスケッチ
図。
合金ＭｇＣｕ2の縦断面に於ける結晶粒界のスケッチ
図。
【図２】印加磁場（１０Ｔ）下および無磁場で育成した
合金ＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2の縦断面に於ける結晶粒界のス
ケッチ図。
合金ＭｇＣｕ0.8Ｚｎ1.2の縦断面に於ける結晶粒界のス
ケッチ図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】 前記Δχが正である材料が、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈｇ、およびＳｎからなる群から選択
された物質の１種、もしくはこれらを主成分とする合金
である請求項１記載の方法。
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈｇ、およびＳｎからなる群から選択
された物質の１種、もしくはこれらを主成分とする合金
である請求項１記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (3)
- 【請求項１】 磁場空間内に設置したブリッジマン炉を
用い、一方向凝固法により単結晶を製造する方法におい
て、液相から固相への相変態に伴なう融点での磁気帯磁
率の変化量Δχ Δχ＝χs−χl （ここでχsは固相での磁気帯磁率、χlは液相での磁気
帯磁率を表す）が正である材料を使用し、結晶育成開始
の時点から育成終了までの間、連続して強磁場を印加し
つづけることを特徴とする結晶育成方法。 - 【請求項２】 前記Δχが正である材料が、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈｇ、およびＳｎからなる群から選択
された物質の１種、もしくはこれらを主成分とする合金
である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22334892A JPH0648882A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 結晶育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22334892A JPH0648882A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 結晶育成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648882A true JPH0648882A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16796760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22334892A Pending JPH0648882A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 結晶育成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7128830B2 (en) | 2000-12-14 | 2006-10-31 | Yoshiyuki Sawada | Purifying device |
| WO2007126114A1 (ja) | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Ebis Corporation | 鋳造方法及び装置 |
| US9808544B2 (en) | 2005-08-31 | 2017-11-07 | Ultraviolet Sciences, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP22334892A patent/JPH0648882A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7128830B2 (en) | 2000-12-14 | 2006-10-31 | Yoshiyuki Sawada | Purifying device |
| US9808544B2 (en) | 2005-08-31 | 2017-11-07 | Ultraviolet Sciences, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
| US11000605B2 (en) | 2005-08-31 | 2021-05-11 | Neo Tech Aqua Solutions, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
| US11806434B2 (en) | 2005-08-31 | 2023-11-07 | Neo Tech Aqua Solutions, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
| WO2007126114A1 (ja) | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Ebis Corporation | 鋳造方法及び装置 |
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