SU1696616A1 - Method of growing single crystal of complex oxide - Google Patents

Method of growing single crystal of complex oxide Download PDF

Info

Publication number
SU1696616A1
SU1696616A1 SU894761775A SU4761775A SU1696616A1 SU 1696616 A1 SU1696616 A1 SU 1696616A1 SU 894761775 A SU894761775 A SU 894761775A SU 4761775 A SU4761775 A SU 4761775A SU 1696616 A1 SU1696616 A1 SU 1696616A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
single crystal
complex oxide
rod
growing single
crystal
Prior art date
Application number
SU894761775A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Андреевич Буш
Сергей Юрьевич Стефанович
Борис Николаевич Романов
Любовь Григорьевна Косяченко
Сергей Александрович Иванов
Владимир Витальевич Журов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7629
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7629 filed Critical Предприятие П/Я А-7629
Priority to SU894761775A priority Critical patent/SU1696616A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1696616A1 publication Critical patent/SU1696616A1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к синтезу монокристаллов и может быть использовано в радиоэлектронной технике. Цель изобретени  - получение монокристалла SrAteO/i с высокой кислородно-ионной проводимостью . Способ включает бестигельную зонную плавку с оптическим нагревом поликристаллического вертикального стержн , спеченного из шихты стехиометриче- ского состава, в воздушной атмосфере со скоростью, соответствующей скорости роста монокристалла, равной 3-10 мм/ч. В качестве шихты используют SrO и . 2 табл.The invention relates to the synthesis of single crystals and can be used in electronic engineering. The purpose of the invention is to obtain a SrAteO / i single crystal with high oxygen ion conductivity. The method includes a crucibleless zone melting with optical heating of a polycrystalline vertical rod, sintered from a stoichiometric charge mixture, in an air atmosphere with a speed corresponding to the growth rate of a single crystal, equal to 3-10 mm / h. SrO and are used as the charge. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к синтезу монокристаллов , а именно монокристалла соеди- нени  SrAl204, обладающего высокой кислородно-ионной проводимостью при повышенных температурах, и может быть использовано дл  получени  обменного по кислороду материала, например твердого электролита в высокотемпературных элементах , возможно также применение моно- кристаллов в радиоэлектронной и ювелирной технике.The invention relates to the synthesis of single crystals, namely the single crystal of the compound SrAl204, which has high oxygen-ionic conductivity at elevated temperatures, and can be used to produce an oxygen-exchangeable material, such as a solid electrolyte in high-temperature cells, it is also possible to use single crystals in radio electronic and jewelry technology.

Цель изобретени  - получение моно- кристалла SrAiaO с высокой кислородно- ионной проводимостью.The purpose of the invention is to obtain a single crystal SrAiaO with high oxygen-ionic conductivity.

Пример. Исходные компоненты состава ЗгСОз марки чда 29,52 г и марки осч 20,39 г смешивают в шаровой мельнице в течение 1,0 ч, полученную смесь кальцинируют при 900°С 8 ч. Кальцинированный продукт гомогенизируют в шаровой мельнице в течение 2 ч и формуют из него стержни в специальной пресс-форме. Формованные стержни спекают при 1400°С в течение 8 ч. Часть охлажденного стержн Example. The initial components of the ZgSO3 composition of the grade of 29.52 g and the grade of the secondary grade 20.39 g are mixed in a ball mill for 1.0 h, the mixture is calcined at 900 ° C for 8 h. The calcined product is homogenized in a ball mill for 2 h and molded from it the rods in a special mold. Molded rods are sintered at 1400 ° C for 8 hours. Part of the cooled rod

идет дл  изготовлени  затравки, остальную част( стержн  обтачивают до необходимых размеров и используют в качестве питающего стержн .goes to make a seed, the rest of the part (the rod is ground to the required dimensions and used as a feeding rod.

Рост монокристаллов осушествл ют в воздушной атмосфере путем зонной перекристаллизации цилиндрических стержней диаметром 4-12 мм и длиной 10-90 мм.The growth of single crystals was carried out in an air atmosphere by zone recrystallization of cylindrical rods with a diameter of 4-12 mm and a length of 10-90 mm.

Питающий стержень с помощью цангового зажима прикрепл етс  к верхнему штоку установки УРН-2-ЗП. Затравка требуемой формы, изготовленна  из части стержн  того же состава устанавливаетс  в цанговый зажим нижнего штока установки. Включают установку и, постепенно увеличива  мощность, расплавл ют свободные концы стержн  и затравки. Постепенно сближа  стержень и затравку, добиваютс  образовани  устойчивой плавающей зоны расплава. Скорость вращени  штоков 60- 100 об/мин. Далее устанавливают скорость вертикального перемещени  стержн  (и затравки ) зниз. равной 33 мм/ч и после формировани  1-2 перет жек устанавливаютThe feed rod is fastened to the upper rod of the URN-2-ZP installation with a collet clamp. A seed of the required shape, made from a part of a rod of the same composition, is installed in the collet clamp of the lower stem of the installation. The installation is switched on and, gradually increasing the power, the free ends of the rod and the seed are melted. By gradually moving the rod and seed, a stable floating zone of the melt is formed. Rotational speed of rods is 60-100 rpm. Next, set the speed of the vertical movement of the rod (and seed) down. equal to 33 mm / h and after forming 1-2 peretz set

скорость перемещени  стержн  (скорость роста кристалла), равной 5 мм/ч. Дз/,ее устанавливают диаметр растущего кристалла до нужной величины и продолжают peer в указанном режиме до израсходоьнни  5/6 величины питающего стержн . Постепенно уменьша  диаметр зоны и мощность нагрева, обрывают зону расплава. Вывод т кристалл из зоны нагрева со скоростью 33 мм/ч.rod movement speed (crystal growth rate) of 5 mm / h. Dz /, it establishes the diameter of the growing crystal to the desired size and continue to peer in the specified mode until consumed 5/6 of the size of the supply rod. Gradually reducing the diameter of the zone and the heating power, break the melt zone. The crystal is removed from the heating zone at a rate of 33 mm / h.

У охлажденного монокристалла срозз- ют верхнюю и нижнюю част  (оба концз) и определ ют плоское in слайносги. i о/;учен- ные монокристаллические бул имею г диаметр до 10 мм и длину ,г,о 30 мм. Монокристаллы прозрачны, огоцвегиы, про вл ют спайность ьдсль плссхо гей (100).In a cooled single crystal, the upper and lower portions (both ends) are disconnected, and the flat in slice is determined. i o /; scientific single-crystal boules have a diameter up to 10 mm and a length, g, about 30 mm. The monocrystals are transparent, the cells, show the cleavage of the surface of the gay (100).

Химический состав монокристалла, определенный на спектрометре САМЕВАХ- 301, соответствует формуле соединен / The chemical composition of the single crystal, determined on the spectrometer CAMEVACH-301, corresponds to the formula

SrAl204.SrAl204.

Ориентировка полученных срезов монокристаллов определг.етс  рентгенодиф- ракционным методом с использованием дифрактометра ДРОН-3 (точность определени  ориентировки не хуже 1°). Дл  определени  парзмзтпоо элементарной  чейки монокристалл испильзуют метод порошковой рентгеюграфми 1ь:;фрг:кгометр ДРОН-3 : Си Ка--нзлучс ;ие, /умельченные монокристаллы , точечное (.канм С ОЕЗмие) с применением с п з ц ж  л;. н о и з ы ч м с л v т е л L н о и программы индуцировани , реализованной на ЭВМ ЁС-1045.The orientation of the obtained single crystal slices was determined by an x-ray diffraction method using a DRON-3 diffractometer (orientation accuracy is no worse than 1 °). To determine the unit cell of a single crystal, the powder X-ray diffraction method 1 is used:; fr: DRON-3 kg meter: Cu Ca - radiation; i, / fine single crystals, dotted (. C OZMmie) with the use of fc. The first is the induction program implemented on the ЁС-1045 computer.

Монокристаллч характеризуютс  моноклинной элементарной  чейкой, пространственна  группа Р2- с параметрами а-8,4388(3), ,8127(17), с 5,1561(7} .ч. ,43(1)°, Высокотемпературные рент,--- невские исследовани  позвол ют установить э монокристалле SrAlaCKi фззовыг переход в области (6 0-680)°С с изменением симметрии P2i - Р8з22, который св зан с возникновением сегнетоэдектрмческо-о упор дочени , на что указывают также результаты электрофизических и непи еГшо- оптических измерений.Monocrystalch is characterized by a monoclinic elementary cell, the space group Р2- with parameters а-8.4388 (3),, 8127 (17), с 5.1561 (7} .h., 43 (1) °, High-temperature rents, --- Neva studies allow us to establish an SrAlaCKi single crystal fzzzyg transition in the region of (6 0-680) ° С with a change in the symmetry of P2i - Р8з22, which is associated with the appearance of ferroelectric ordering, which is also indicated by the results of electrophysical and non-optical measurements .

Результаты индицировани  порошког- раммы приведены з табл.1, где hKi-мндаксы отражени , ОнеЬп и dBw4 - соответственно наблюдаемое и вычисленное значени  меж- плоскостных рассто ний (А): ОнаЪп. и . наблюдаемый и вычисленный уголThe results of powder indexing are given in Table 1, where the hKi-mdax of the reflection, Onep and dBw4 are the observed and calculated values of the interplanar distances (A), respectively. and observable and calculated angle

00

5five

00

дифракции (град), 1Набл и 1Выч - соответственно наблюдаема  и вычисленна  ижйис.к; ности дифракционного отражени  (относительные единицы).diffraction (hail), 1Nib and 1Hych - respectively observable and calculated Izhys.k; diffraction reflection (relative units).

Электрические измерени  выполнены на монокристаллических пластинах , ориентированных вдоль ГЛЭЕИУ; кристаллографических направлений с периода;- 8,4; 8,8 и 5,15 А. нанесены методом вжигани  при 900°С зоп ,тё . Наибольша  электропроводноегь обнаружена вдоль направлени  Ь с периодом -- 0,8 А. СОБПЗДЗ- ошмм с пол рной осью кристалла.Electrical measurements were performed on single-crystal plates oriented along the GLEEIU; crystallographic directions from the period; - 8.4; 8.8 and 5.15 A. are applied by firing at 900 ° С Zop, cho. The largest conductor was found along the b direction with a period of 0.8 A. A SOBPZDZ-shshm with a polar axis of the crystal.

Измерений проводилась iia посто нном (Оке с помощью приборе: В7-23, на частоте 1 кГЧцс помощью мослп /-10 и на чйсгото 1 Г-1Гц с помен ю iO- ,ia L7-12 в i.i T ipt( ie температур -:U-1CC/0 С. Вм ив ди- с. торсионного ф в з о А о ic п е р е х о д з (n p и 6GO°C) вдоль оси с tif.-iCoi м,то гюрл шенн-э  электропроводность с :.изхом .- ей активации ( О,б зВ). харак . ьп - ОЙ дл/. 1:иилород- но-ион;-.ых проводми.сог) T:/I г, фгагитои. Отсутс вг.е эле к гронкоР- га л-чющей проводимое и подтверждав i с  и м -фенил- ми на посто нном юке. Сопост зленпо лро- оодимосчи с/ьа частотах 1 кГц и 1 К Г ц (.мГи. - ) иск/;ючает ре/.аксациониую гфозодимосг ,, /,л:1 .,;ороГ- cnos- е . - Ли о обрат si« O7:oio;ieii . j спасенийThe measurements were carried out iia constant (Oka using the instrument: V7-23, at a frequency of 1 kHz using moslp / -10 and on 1G-1Hz with iO-, ia L7-12 change in ii T ipt (ie temperatures -: U-1CC / 0 C. Wm of a torsion f in a w o A o ic re p i x d c (np and 6 ° C) along the axis with tif.-iCoi m, then gyurschenn-e electrical conductivity with: out of .- its activation (О, бЗВ). characteristic п - ОО for /. 1: hydrogen – ion; –– for wires (сars) T: / I g, phagite. This is carried out and confirmed by i c and m -phenyls in a constant mode, a concomitant hypocrosis with frequencies of 1 kHz and 1 k c (.mg. -) lawsuit /; yucha et re / .acclusion gphosodimosg ,, /, l: 1.,; oroGnos- e. - Lie about reverse si "O7: oio; ieii. j salvation

ЗЛО К I рОГфО С ДНСиТИ. J. рС lip . ВОДНОСТЬ а монокристаллах SrAl204 ru-ieof r--- к; г., образом чисто чомноч /; л. и и;-.:Шс. | -|Зового перехода (при ) пс/ своей se- 5 личине м малой (аб 1.2) слпсс авимй с npOBorsM oOTtir пг к и; л с роду п твердых электролитах на ог.моое И чЧ Ч р О 8 Л Н Н О Г О Д И О К Г, А Д ,0 LI И О И И Г.EVIL TO I rOGFO WITH DNSI. J. pC lip. WATER in monocrystals SrAl204 ru-ieof r --- k; , in the manner of purely domestic /; l and and; -: Shs. | - | The zonal transition (at) ps / to its se- 5 personage m small (ab 1.2) slips avimy with npOBorsM oOTtir pg to and; l with the kind of n solid electrolytes on the og. my I HH Ch R O 8 L N O G O D I O K G, A D, 0 LI I O O I and G.

росодчмосгь по другим rc.nii.v,. xp- ме :. /с- 0 лоре да в тридимитогодоби й структуре SrA i jO/j, исключаетс  кг/исталлоуими - ес .  Understanding other rc.nii.v ,. xpme:. / s- 0 lore and in the three-year SrA i jO / j structure, excluded kg / isllowyim –ec.

Ф о о м у л а изобретен vi лPh o o m l l i l invented

Способ получени  монокргстз  з слож5 ;ного оксида методом б&.тиге/н, ной ani-tsof.The method of obtaining mono-crg 3 composite oxide by the method of b &

плавки о оптическим путе пе); гристаллмзац чи вергик льчо пе„гл.у-Г .У1.а мого кеп муческого стержн 5, ...melting on the optical path ne); gristallmzac chi vergik lcho ne ne "ch.u-G. UI. of my kepuskim core 5, ...

шилгы стех|,чометр|/:чгского ;осгсГ.а, г. т л ич а кьщ и и с   тем. «то, cnse/ibi:} гк Яу --.еи .-, shilgy stekh |, chometer | /: chgskogo; osggs.a, g tl ich a ksch i and so. "That, cnse / ibi:} gk Yau -. Ei .-,

0 монокристалла ЗгА зО--1 с PUCOKOV : к сп родНО-МОННОЙ ПрОВОДЛМОС i olO, ; КачК Л Г З ЫИХты берут SrO и , процесс зедуг на воздухе со скорое эю 3-10 мм/5 .0 monocrystal ЗГА ЗО - 1 with PUCOKOV: to ch. NORMAL PRINODLMOS i olO,; KachKLZW YHYhts take SrO and, zedug process on the air with a speed of 3-10 mm / 5.

00

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Claims (1)

Ф о р м ул з из о бретеиизFor r m ul z o o breteiiz Способ получения монокристалла сложного оксида методом бестигею. ной зонной плавки с оптическим иэгреоом путем перекристаллизации вертикально перемещаемого керамического стержня, спечь-нного ст шихты стехиометрического состава. т л ич а ю-щ и й с. я тем. что, г; цестг; получения монокристалла SrAI-iC’·-! с высокой кнеле-родно-ионной проводимостью, с качестве шихты берут $гО и АФОз, .процесс веду г на воздухе >:о скоростью'3-10 мм/*.A method of producing a single crystal of a complex oxide by the bestigey method. zone melting with optical ice by recrystallization of a vertically moving ceramic rod, a sintered mixture of stoichiometric composition. t lich a y-sch and y s. I am the one. what, g; testg; method of obtaining a single crystal SrAI-iC ’· -! with high knellerodno-ionic conductivity, with the quality of the charge take $ rO and AFOz, the process I lead r in air>: about a speed of'3-10 mm / *.
SU894761775A 1989-11-22 1989-11-22 Method of growing single crystal of complex oxide SU1696616A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761775A SU1696616A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Method of growing single crystal of complex oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761775A SU1696616A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Method of growing single crystal of complex oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1696616A1 true SU1696616A1 (en) 1991-12-07

Family

ID=21480892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894761775A SU1696616A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Method of growing single crystal of complex oxide

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1696616A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114369871A (en) * 2021-12-16 2022-04-19 广西大学 Process for preparing strontium aluminate single crystal by adopting optical floating zone method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Haneda И. et al. Single crystal growth of (Mgi-xFexXAh-yFey)2C% solid solutions and their Mossbauer effect. - J. Chryst. Growth, 1988,92, № 1-2, 155-164. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114369871A (en) * 2021-12-16 2022-04-19 广西大学 Process for preparing strontium aluminate single crystal by adopting optical floating zone method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang Growth and characterization of spinel single crystals for substrate use in integrated electronics
EP2607308A1 (en) Silicon feedstock for solar cells
Scott et al. Phase equilibria in the NaNbO3 BaNb2O6 system
Nicolas et al. Sm2O3 Ga2O3 and Gd2O3 Ga2O3 phase diagrams
US4956334A (en) Method for preparing a single crystal of lanthanum cuprate
EP0000720B1 (en) Process for producing single crystal of yttrium-iron garnet solid solution
CN109868506A (en) A kind of antiferroelectric monocrystal material of Ca-Ti ore type, preparation method and its application of A codope
US5444040A (en) Superconductive oxide single crystal and manufacturing method thereof
Byszewski et al. Thermal properties of CaNdAlO4 and SrLaAlO4 single crystals
SU1696616A1 (en) Method of growing single crystal of complex oxide
US6302956B1 (en) Langasite wafer and method of producing same
SU1609462A3 (en) Laser substance
Savytskii et al. Growth and properties of YAlO3: Nd single crystals
Hemmat et al. Closed System Vapor Growth of Bulk CdS Crystals from the Elemental Constituents
CN113005522A (en) Preparation method of high-quality methylamine lead bromine single crystal
JP2684432B2 (en) Superconducting oxide single crystal and method for producing the same
US8377203B2 (en) Oxide single crystal and method for production thereof, and single crystal wafer
US4708763A (en) Method of manufacturing bismuth germanate crystals
CN109778316A (en) A kind of antiferroelectric monocrystal material, preparation method and its application
KR940006041B1 (en) Continuous growing method and apparatus for single crystals
CN116497449A (en) Aluminum scandium co-doped gallium ferrite monocrystal, preparation method thereof and application thereof in temperature sensor
Hurd et al. Growth and properties of cuinse2 crystals from hydrothermal solution
WO2019245187A1 (en) Single crystal ingot using barium zirconium oxide and preparation method therefor
US8241420B2 (en) Single crystal material and process for producing the same
US20020104984A1 (en) Method of producing silicon carbide: heating and lighting elements