SU1737034A1 - Способ выращивани монокристаллов титаната бари - Google Patents

Abstract

Использование: в качестве подложки дл  высокотемпературных сверхпроводников . Сущность изобретени : выращивание монокристаллов (М) ведут из раствора-расплава . Исходную шихту состава, мас.%: ВаТЮз 12-25; ВаОз 8-10; KF остальное, нагревают . После выдержки ведут охлаждение со скоростью 1-5°С/ч. Получены М размером 10x10x2,5 мм. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии выращивани  монокристаллов титаната бари , которые могут быть использованы в качестве подложки дл  высокотемпературных сверхпроводников.

Известен способ получени  монокристаллов ВаТЮз из фторида кали .

Согласно этому способу монокристаллы ВаТЮз получают нагреванием смеси оксидов бари  и титана, вз той в соотношени х 1,10-1,25 и обожженной при 1300°С, с фторидом кали  со скоростью 200°С/ч, и последующим охлаждением до 900°С со скоростью 50°С/ч,

Основным недостатком известного способа  вл етс  использование исходных материалов с высоким содержанием легколетучего компонента - фторида кали . Кроме того, полученные кристаллы характеризуютс  многочисленными дефектами, обусловленными самим способом выращивани . Способ позвол ет получать не объемные , а двумерные кристаллы, т.е. кристаллы в виде тонких пластинок с незначительным размером по толщине, и кристаллы, сдвой- никованные в бабочек, разрушающиес  при извлечении их из тигл  по окончании опыта. Эти кристаллы практически непригодны дл  технических применений. .

Цель изобретени  - увеличение размеров кристаллов титаната бари .

Исходную шихту используют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ВаТЮз12-25

KF80-65

ВаОз8-10

Процесс выращивани  осуществл ют следующим образом.

Необходимое количество шихты помещают в платиновый тигель, нагревают до 1150°С со скоростью 20-30°С/ч, выдерживают при этой температуре в течение 8-10 ч, затем охлаждают до температуры 800°С со скоростью 1-3°С/ч.

В таблице представлены экспериментально найденные параметры процесса кристаллизации ,

При других соотношени х исходных компонентов и температурных режимах положительный эффект отсутствует.

Пример 1. Смесь ВаТЮз, ВаОз, KF, вз тую в соотношении 10,6 и 84 мас.% соотСО

XJ о ы

ветственно, помещают в платиновый тигель , нагревают со скоростью 20-30°С/ч до 1150°С, выдерживают при этой температуре в течение 8-10 ч, затем охлаждают со скоростью 1-3°С/ч до 800°С, В результате опыта получают небольшие двумерные кристаллы , сдвойникованные в виде бабочек.

П р и м е р 2. 12 мас.% ВаТЮз, 8 мас.% В20з и 80 мае. % KF загружают в платиновый тигель и помещают в кристаллизатор. Тем- пературный режим аналогичен примеру 1. Получают объемные несдвойникованные кристаллы кубической формы.

Пример 3. В опыте используют шихту состава, мас.%: ВаТЮз 14; ВаОз 9; KF 77. Опыт провод т при указанных температурных параметрах (примеры 1 и 2). Получают кристаллы улучшенного качества, т.е. несдвойникованные объемные кристаллы кубической формы толщиной 2-2,5 мм.

Пример 4. Дл  выращивани  кристаллов используют шихту состава, мас.%: ВаТЮз 25; ВаОз 10 и KF 65. Режим кристаллизации аналогичен режиму, приведенному в примерах 1-3. Получают объемные не- сдвойникованные кристаллы кубической

формы,.т.е. кристаллы улучшенного качества толщиной до 2,5 мм.

Пример 5. Шихту, содержащую мас.%: ВаТЮз 27; ВаОз 13 и KF 60, кристаллизуют при тех же услови х (примеры 1-4). Получают двумерные сдвойникованные кристаллы незначительных размеров, непригодных дл  технических применений.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получать кристаллы улучшенного качества толщиной в несколько миллиметров , т.е. объемные несдвойникованные монокристаллы кубической формы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ выращивани  монокристаллов титаната бари  из раствора-расплава, включающий нагрев исходной шихты, содержащей ВаТЮз и KF, выдержку и последующее охлаждение со скоростью 1-5°С/ч, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  размеров кристаллов, в шихту дополнительно ввод т В20з в количестве, соответствующем следующему соотношению компонентов, мас.%: ВаТЮз 12-25; ВаОзВ- 10; KF остальное.