JPS6136192A - 単結晶製造用るつぼ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は単結晶製造用るつぼ、特にブリッジマン法を用
いる単結晶製造装置に用いられるるつぼに関する。

〔従来技術〕

ブリッジマン法を用いて、長尺の大型単結晶を作製する
場合には、長尺で大型のるつぼを用い。

該るつぼに上方から固体結晶原料を単位時間当シー走用
ずつ連続的に供給しながら単結晶を成長させている。

具体的には、るつぼの中に一部装填した固体の結晶原料
を溶融し、所定の温度分布をもつ加熱炉内でるつぼを下
方に移動させることによって、るつぼ底部で生じた結晶
をもとに結晶を成長させ。

他方、結晶の成長に合せて粉末状、顆粒状、あるいは投
レット状等の固体結晶原料をるっほに上方から供給する
ことによって単結晶を作製する。

このように、るつぼ内に固体結晶原料を単位時間当シ一
定量ずつ連続的に添加しながら、溶融させて、長尺の大
型ｔト結晶を製造する際に、結晶口径の大型化に伴ない
結晶径方向１（ｉ内の夕）側から。

ザブグレインもしくは別の結晶方向をもつ結晶核が発生
し良質の単結晶が得られ々い傾向があった。

結晶口径の大型化に伴々いルツｙｌ！のチー・Ｐ一部分
の温度勾配が急激になり、るつほのチー・？一部分の」
二下の温度差が大きくなり、融液の７１流が敞しくなり
、このような状態で、結晶化させると部分的に核発生が
起こり１種から成長した結晶の成長をさまたげることが
考えられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は結晶口径の大型化に伴う結晶径方向面内
の非コングルーエンド溶融からくる組成偏析を低下させ
てブつの単結晶から得られる均一かつ所望の組成を有す
る単結晶素材の割合を高めることのできる単結晶製造用
るつぼを提供することである。

〔発明の構成〕

本発明によれば、ブリッジマン法に用いる単結晶用るつ
ぼにおいて、該るつぼの最下方が段階的に口径が小さく
されていることを特徴とする単結晶製造用るつほが得ら
れる。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図を参照すると９本発明による単結晶製造用るつぼ
を用いた結晶製造装置が示されている。

第１図において、■は加熱炉である。この加熱炉１は炉
内上下方向位置の中央部で最高温となシ。

該中央部から上下方向に離れるに従って温度が下がる温
度分布を有している。加熱炉１の最高温部は固体の結晶
原料を溶融して融液にすることができる温度である。

第１図の状態では、るつぼ２の中に融液４が入っており
、上述した温度分布をもった加熱炉１の中を、るつぼ２
を所定の速度で下方へ移動させることによって単結晶３
が成長しつつある。５はるつぼ支持具、６はるつぼ移動
機構である。この際。

粉末状、顆粒状あるいはベレット状の固体結晶原料１０
を、原料供給機構８によって、単結晶３の成長速度に合
せて供給パイプ９を介してるつぼ２の中に、単位時間当
り一定量ずつ連続的に供給する。そして１本発明では、
るつぼ２の最下方部が段階的に口径が小さくされている
。この場合は図示のように口径が２段階に小さくされて
いる。即ちこのるつぼ２はその最下方部において第１の
口径の円筒部分２１と、この第１の口径の円筒部２１に
連結され、第１の口径の円筒部分２１よりも大きい口径
の第２の口径の円筒部分２２とを有している。このよう
にるつぼ２を構成して、るつぼ２の種結晶収容部分をい
ったん、製造されるべき大型単結晶の口径よりも小さい
結晶るつぼで結晶育成し２次いで大型単結晶の口径の大
きさの結晶育成を行うわけである。

先ず、従来のるつぼを使用してフェライト単結晶を育成
した場合について説明する。従来のるつぼを用いて、　
Ｍｎ　−Ｚｎフェライトの溶融原料を単結晶に成長させ
ると、るつほの周辺からサブダレイン、もしくは、別の
結晶方向をもつ結晶核が生じやすい。また、るつほのテ
ーパー部分の育成は。

ゆっくり成長させなければならないため時間がかかる。

次に２本発明によるるつぼを用いてＭｎ　−Ｚｎフェラ
イト単結晶を育成する場合について説明する。

本発明によるるつぼを用いてＭｎ　−Ｚｎフェライトの
溶融原料から単結晶に成長させていくと、るつぼ２０種
結晶収容部分が、いったん、大型単結晶の口径より小さ
い結晶るつぼで結晶育成され、さらに大型単結晶の口径
の大きさの結晶育成を行なう結晶育成とすることができ
る。

以上のように育成したＭｎ　−Ｚｎフェライト単結晶は
、るつぼの周辺からサブダレイン、別の方向をもつ結晶
核が生じることがほとんど々くなった。

壕だ、るつぼのテーパ一部分の育成時間を短縮すること
ができた。

従って、これから得られるフェライト単結晶は。

高品質であり、得られる均一かつ所望の組成あるいは磁
気特性を有するＭｎ　−Ｚｎフェライト単結晶の割合は
、従来に比べて著しく高められ、磁気ヘッド材料として
使用する場合も、そのコストを大幅に低下できる。

々お９本発明はＭｎ　−Ｚｎフェライト単結晶以外の単
結晶の製造に適用でき、上記同様の効果力；あるのはも
ちろんである。

〔発明の効果〕 以上、説明したように９本発明によるるつぼを用いれば
一つの単結晶から得られる均一かつ所望の組成を有する
単結晶素材の割合を高めること力玉でき、したがってコ
ストの大幅な低下が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による単結晶製造用るつぼを用いた単結晶
製造装置を示した断面図である。 ■は加熱炉、２はるつぼ、３は単結晶、４は融液、５に
、るつぼ支持具、６はるつぼ移動機構、８は原料供給機
構、９は供給パイプ、１０は結晶原料である。 １゛、 −らｎｑ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ブリッジマン法に用いる単結晶製造用るつぼにおい
   て、該るつぼの最下方が段階的に口径が小さくされてい
   ることを特徴とする単結晶製造用るつぼ。