UA138827U - СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub> - Google Patents

СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub> Download PDF

Info

Publication number
UA138827U
UA138827U UAU201905600U UAU201905600U UA138827U UA 138827 U UA138827 U UA 138827U UA U201905600 U UAU201905600 U UA U201905600U UA U201905600 U UAU201905600 U UA U201905600U UA 138827 U UA138827 U UA 138827U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
crystals
charge
obtaining
sub
apa
Prior art date
Application number
UAU201905600U
Other languages
English (en)
Inventor
Михайло Дмитрович Волнянський
Тетяна Михайлівна Бочкова
Михайло Павлович Трубіцин
Дмитро Сергійович Бондар
Original Assignee
Дніпровський Національний Університет Імені Олеся Гончара
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 Дніпровський Національний Університет Імені Олеся Гончара filed Critical Дніпровський Національний Університет Імені Олеся Гончара
Priority to UAU201905600U priority Critical patent/UA138827U/uk
Publication of UA138827U publication Critical patent/UA138827U/uk

Links

Landscapes

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

Abstract

Спосіб отримання знебарвлених кристалів РbМоО4 включає синтез шихти і вирощування кристалів молібдату свинцю методом Чохральського, причому після охолодження, від вирощених з шихти кристалів, маса кожного з яких приблизно дорівнює масі вихідної шихти, відрізають 1/2-2/3 кристалічної булі зверху і нагрівають відрізані частини буль до плавлення у платиновому тиглі, а потім ведуть повторне вирощування кристалу за відомим способом.

Description

Корисна модель належить до технології синтезу штучних монокристалів активних діелектриків.
Найбільш відомим напрямком застосування кристалів молібдату свинцю (РБМоО4) є акустооптика. Серед акустооптичних приладів можна знайти не тільки дифракційні модулятори світла (1), але й аналізатори спектрів (2), акустооптичні хвилеводи і сенсори акустичних хвиль
ІЗЇ, скануючі мікроскопи (4 та інше. Другим важливим напрямком використання кристалів молібдату свинцю є виготовлення твердотільних раманівських лазерів для систем типу "Гідаг" (лазерний радар), оскільки цей матеріал виступає і як активне лазерне середовище, і як раманівській конвертор (5-6Ї. Третім напрямком використання кристалічного молібдату свинцю можна вважати сцинтиляційну техніку. Він вважається перспективним кріогенним сцинтилятором в області пошуку темної матерії та реєстрації рідкісних подій (71.
Для покращення ефективності усіх цих розробок потрібні безбарвні кристали з високою радіаційною стійкістю. Однак, на практиці кристали молібдатів свинцю, вирощені за методом
Чохральського, тобто витягуванням з розплаву на затравку, містять власні і домішкові дефекти, про що свідчить жовте забарвлення і значний фотохромний ефект. Тому в науковій літературі продовжується аналіз причин і пошук методів, які б сприяли знебарвленню кристалів молібдату свинцю. Використання нестехіометричного співвідношення оксидів свинцю і молібдену, варіювання вертикальних і радіальних градієнтів температури, режимів синтезу шихти і вирощування кристалів, орієнтацій затравки, форми фронту кристалізації, атмосфери росту і відпалу (8-12| дозволяють покращити якість отриманих кристалів, але не вирішують поставленої задачі.
Аналіз патентної літератури також свідчить про актуальність цієї проблеми: в останні роки з метою зменшити кількість домішок запропоновано способи отримання РОМОО4 із водних розчинів солей |13), з іонних розплавів (14), а також спосіб одержання вольфрамату або молібдату двовалентного металу шляхом нагріву суміші оксидів до 600-800 дією мікрохвильового випромінювання 2,45 Ггц протягом 0,12-0,3 години. (15-161.
Як аналог корисної моделі взята широко відома робота (|17), де описано спосіб отримання безбарвних кристалів РОМОоО» за рахунок відпалу вирощених кристалів в атмосфері з низьким парціальним тиском кисню. Жовтий відтінок кристалів зникає. Але опромінення цих кристалів
Зо призводить до їх значного потемніння за рахунок фотохромного ефекту, що робить їх непридатними для оптичних застосувань.
Іншим аналогом може служити спосіб (18). Згідно з ним знебарвленню кристалів сприяє легування кристалів РОМОО» іонами двовалентного барію. Цей спосіб може бути придатним для акустооптичних застосувань, але введення додаткової домішки у випадку легування іонами- активаторами Мая: для створення лазерного середовища навряд чи є припустимим. Також не досліджений вплив домішки барію на люмінесценцію РОМОО», однак центри світіння визначені, як комплекси, до складу яких входять іони Рре:. А отже, іони Ваг", які заміщають іони Рре», можуть впливати й на сцинтиляційні властивості молібдату свинцю.
Найближчим аналогом є спосіб отримання кристалів РОМОО», описаний в роботах |б, 19-211.
Суміш оксидів РБО і МоОз синтезували при 650-700 "С впродовж 5-10 годин. Монокристали
РЬМоОО5 вирощували в атмосфері повітря в Рі тиглях методом Чохральського. Затравкові кристали були зорієнтовані у напрямку (001). Параметри вирощування: температура початку вирощування 1070 "С; температурний градієнт 50-70 "С/см; швидкість обертання 20-30 об/хв.; швидкість витягування 1-2 мм/ год. Отримані кристали прозорі, не мають макроскопічних дефектів (бульбашки газу, тріщини, сторонні включення), але мають світло-жовтий колір.
В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб отримання монокристалів
РЬМоОО», який дозволяє усунути жовте забарвлення кристалів.
Згідно з корисною моделлю, спосіб включає синтез шихти і вирощування кристалів РОМОО4 методом Чохральського, після охолодження, від вирощених з шихти кристалів, маса кожного з яких приблизно дорівнює масі вихідної шихти, відрізають 1/2-2/3 кристалічної булі зверху і нагрівають відрізані частини булі до плавлення у платиновому тиглі, а потім ведуть повторне вирощування кристалу за відомим способом.
В результаті перекристалізації жовте забарвлення кристалів зникає. Фотохромний ефект не перевищує зміни оптичного пропускання на 2-4 95.
Розглянемо процес перекристалізації детальніше. Існують різні гіпотези щодо природи жовтого забарвлення кристалів РОМоО». Смугу оптичного поглинання з максимумом близько 23000 см" (435 нм) пов'язують то з домішками, то з власними дефектами. Вплив чистоти вихідних реагентів на оптичну якість та забарвлення кристалів переконливо показаний в роботі (221, де різнокольорові кристали були вирощені з хімічних реактивів різного походження. В 60 експериментах, що лежать в основі даної корисної моделі, вихідні реактиви промислового виробництва повинні мати максимально високий ступінь чистоти. Окрім хімічних методів очищення, як відомо, існують також фізичні методи. До таких саме і відноситься перекристалізація. Верхня частина вирощених методом Чохральського кристалів завжди більш якісна, що обумовлено механізмом росту. Якщо під час вирощування весь або майже весь розплав переходить у кристал, нижня частина кристала незалежно від форми фазового фронту кристалізації, більш дефектна. Але перекристалізацію не можна використовувати кілька разів, оскільки існує ризик створити нові дефекти, пов'язані, наприклад, з дефіцитом оксиду молібдену або свинцю внаслідок інтенсивного випаровування компонентів розплаву.
Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де:
Фіг. 1 демонструє спектри оптичного пропускання кристалів РОМоО», вирощених з шихти (крива 1), та кристалів РОМОО», отриманих за допомогою перекристалізації (крива 2). Товщина зразків складає 9 мм, оскільки вони дуже прозорі. З графіків можна бачити, що смуга оптичного поглинання з максимумом біля 23000 см" (435 нм), відповідальна за жовте забарвлення кристалів, відсутня в спектрі пропускання перекристалізованих кристалів.
Фіг. 2 показує оптичне пропускання перекристалізованих кристалів РОМОО», до (крива 1) |і після опромінення ультрафіолетовим світлом ртутної лампи (крива 2). Фотоіндукована зміна оптичного пропускання не більше 4 95.
Приклад виконання способу
Суміш реактивів оксиду свинцю марки "осч 3-5" (особливо чистий) і оксиду молібдену марки "чда" (чистий для аналізу) в стехіометричному співвідношенні навішували і перетирали в агатових ступках 2 години в присутності етилового спирту як зв'язувального агента. Шихту пресували в таблетки під тиском 0,7 МПа і синтезували в платиновому тиглі 5 годин при температурі 650 70.
Кристали витягували у резистивній печі в атмосфері повітря на затравку, орієнтовану в напрямку (001| за початкової температури 1070 "С. Параметри росту: вертикальний градієнт температури 60 "С/см, швидкість витягування 2 мм/ год., швидкість обертання 30 об/хв.
Намагались витягнути майже весь розплав. Після відриву кристалічної булі і витримки протягом 1 години за постійної температури, булю охолоджували зі швидкістю 30 "С/год. до 400 "С, потім інерційно охолоджували разом з піччю. У охолоджених кристалічних буль алмазним диском відрізали верхню частину, яка складає від половини до двох третин маси булі, промивали дистильованою водою і складали в тигель. Нагрівали у резистивній печі до температури 1070 "С, плавили і починали повторне вирощування на затравку, орієнтовану в напрямку (0011, з параметрами росту: вертикальний градієнт температури 60 "С/см, початкова температура росту 1070 "С; швидкість витягування 1 мм/год., швидкість обертання 30 об/хв. Після відриву кристалічної булі і витримки на протязі 1 години за постійної температури, булю охолоджували зі швидкістю 30 "С/год. до 400 "С, потім інерційно охолоджували разом з піччю. Отримані кристали були 30 мм діаметром і 70-80 мм довжиною, були майже безбарвні, прозорі, не мали візуальних макроскопічних дефектів. Таким чином, запропонований спосіб отримання кристалів
РЬМоО.4 дозволяє уникнути характерного для цього матеріалу жовтого забарвлення, обумовленого наявністю в оптичних спектрах смуги оптичного поглинання з максимумом близько 23000 см" (435 нм).
Джерела інформації: 1. Раїеп БА Мб204952 1С: 02Е 1/35; 502Е 1/355; 502Е 1/29; 502Е 001/03. Вгадд тоадшиайог /
НіпКом У. (ОЕ), НіпКом І. (ОЕ). Рибрі.даїе: Аргії 30, 1998. 2. Патент КОМо 2575500 МПК: 201 3/18; й02Е 1/11. Акустооптический анализатор спектра /
Манцевич С. Н. (КО), Балакший В. И. (КУ), Кузнецов Ю. И. (КО). Дата публ.: 20.02.2016.
З. Раїепі ОБА МО690164 ІС: СО1ТН 9/00; СО2Е 1/335; С02Е 1/00. Асоивіо-оріїс сгузіа! оріїса! мжамедиіде апа асоивіїс жмаме зепвог паміпд Ше зате/ УМапд Уаш-5пепд (ТМ), Твепуд Мипд-Нвіп (ТМ). Рибі. даїе: бер 8, 2016. 4. Раїєпі ОБА МО9261689 ІС: Щ4О028 21/06; 2028 21/26; 2028 21/00; 2028 27/42; С402Е 1/11
Зсаппіпа оріїса! тісгтозсоре/ Зпітада У. (ОР), Оеспо М. (УР), Татапо 5. (УР), Науавні М. (ОР), МокКої
Е. (УР). РИБІ. дате: Оєс 25, 2014. 5. Раїепі ОБА МО905992 ІС: НОТ5 33/11; НОТ5 3/0941; 5015 17/00; 2015 17/10. 5ей-Ватап
Іазег ог Ідаг зузієт. М/еїога 0. (МА), дазрап М. (МА), Еіспепної? 9. (ЕЕ), Сатрбеї! 5. В. (ЕМ,
Мапітнп Г.. (СА), М/еєй М. 0. (Р). Рибі.даїе: Реб. 27, 2018. б. Козтупа, М.У. Оємеіортепі ої Стоули Тесппоіодієв тог Ше РНоюпіс біпаіе Стувіаіє Бу Те
Сгоснга!5Кі Меїнсоа аї Іпвійше ог біпдіє Стувіаі5, МА5 ої ОКгаїпе/М.В. Козтупа, В.Р. Магагепко,
М.М. Ригіком апа А.М. ЗпекКпомівом // Асіа Рпузіса Роіопіса А А.-2013.- М.124, М2.- Р.305-313.
7. Воїко, В.5. Опгарипнітісайоп ої Агспаеєоіодісаї! І еас / В. 5. ВоїКо, М. 0. Мігісн, РЕ. А. Оапемісн,
Т.І. Оомбривс, С. Р. Комір, 5. 5. Мадогпуїі, 5. Міві, А. І. Затеник, О. А. боіоріКніп, апа А. Р. зЗпепегтбап // Іпогдапіс МаїегіаІ-2011. - Мої. 47, Мо. 6. - Р. 645-648. 8. бепдинимап, М. Зупіпевів, сгувіа! доли апа тесНапіса! ргорепіев ої Івай тоїурааїе / М.
БЗепашимап, 5.Моппу Ваби, С.5иргатапіап // Мау5сієпсе апа Епдіпеегіпу.-1997. - 047. - Р.269- 273. 9. Барпагма!ї, 5.0. Іпмевіїдайоп5 ої біпдіє Стувіа! Столи ої РОМоО4. / 5. б. Зарнагмаї, зЗапдевіа, апа 0. С. Оєзаї //Стувіа! Стоулй є Оезідп.-2006. -М.6,11.-Р.58-62. 10. ЗБапоаєвїа Моп-вісіспіотету-іпдисейд стгасКкіпд іп РОМООЯ сгузіаіє /"Запдеєїа, О.С. Оезаї,
АК. 5іпди, М. Туаді, 5.0. Забрпагмаї // доштпаї ої Стувіа! Стомлп.-2006. -М.296. -Р.81-85. 11. Согореїв Ми.М. ІпПЯнепсе ої Ше Юорапі Туре оп Роїіпі Оєїесів іп РОМОО4 Стгузіаїв / Ми. М.
Согобреїза, І. А. Кашгомар, с, й. М. Киг'тіспемас, А. М. ЗпеКпомівома, М. В. Вуракома, апа А.
Соивззоп // дошгпаї ої Зипасе Іпмезіїдайоп Х-гау, Зупспгоїгоп апа Мештоп Теснпідцез // 2014. - Мої. 8, Мо. 4. - Р. 734-744. 12. Бочкова, Т.М. Високотемпературний відпал кристалів РОМОоО.4 нестехіометричного складу / Т.М. Бочкова, М.Д. Волнянський, Д.М. Волнянський, В.О. Щетинкін // Укр. Фіз. Журнал. - 2003. - Т. 48, Мо 2. - С.128-131. 13. Патент КО Мо 2643546 МПК: СО1о 39/00; СО10 21/00. Способ получения молибдата свинца из водньїх растворов / Кочкаров Ж. А. (КО), Сокурова 3.А. (КУ) Дата публ.: 02.02.2018. 14. Патент КО Мо 2629294 МПК:В22Е 9/06;201/5 21/00; СО16 39/00; СО9К 11/66; НО1Т5 3/16/
Способ получения чистого молибдата свинца в ионньїх расплавах/ Кочкаров Ж. А. (КІ),
Сокурова 3. А. (К/) Дата публ.: 28.08.2018. 15. Патент КО Мо 2408535 МПК: СО10 39/00; СО10 41/00; НОБВ 6/64.Способ получения вольфраматов или молибдатов двухвалентньїх металлов / Волошко А. Ю. (ША), Софронов Д. С. (ОА), Бабийчук И. П. (ША), Семиноженко В. П. (ША), Баумер В. М. (ОА). Дата публ.: 10.01.2011. 16. Патент ОА Мо 89820 Спосіб одержання вольфрамату або молібдату двовалентного металу / Волошко ОО. Ю. (ША), Софронов Д. С (ОА), Шишкін О.В. (ША), Бабійчук І. П. (ОА),
Семиноженко В. П. (ОА). Дата публ.: 10.03.2010. 17. Авторское свидетельство 5 Мо 1081244. МПК: СЗОВ 15/00; С30В 29/32. Способ
Зо получения бесцветньїх монокристаллов молибдата свинца / Боллманн В. (ГДР). Заявл. 31.03.78. Опубл. 23.03.84. 18. Бочкова, Т.М. Центрьї окраски в кристалах молибдата свинца / Т.М. Бочкова, М.Д.
Волнянський, Д.М. Волнянський, В.С. Щетинкін // Физика твердого тела.-2003. - Т.45, Мо 2. -
С.235-237. 19. Согореїв, Ми.М. Стувіаї ду ої РОБМО Мазапа РОМоО:Мазстувіаіїє апа Неї сПпагасієгіганйоп ру теєапв ої оріїса! апа аїеїесійс геіахайоп зресігозсору / Ми.М. С(хогобеїв, М.В.
Козтупа, А.Р. І испесиКо, В.Р. Магагепко, М.М. Ригіком, А.М. Знекномізом, п, Ю.Ми. Бидак //
У.Стуві. СтоулЛи.-2011. - М.318. - Р.687-690. 20. Вазієм, Т.Т. Ресиіапнев ої Ше СтоуУМАи ої РОММОсМаз апа РОМоО-:Мазвіпдіе Стузіа!5/ Т. Т.
Вазієм, У. М. Вайтег, Ми. М. Согобеїв, М. Е. БогозПпепкКо, М. В. Козтупа, В. Р. Малагепко, У. У.
О5іко, М. М. Ригіком, апа А. М. 5некКпомівом // СтузіаіІмодгарну Нерогів.-2009. - Мої. 54, Мо. 4. - Р. 697-701. 21. Ваштег, М.М. Оерепдепсе ої РОМОобО» стгувіа! датаде ІйтезпоЇїй оп Мазсопсепігайоп апа теїной ої доріпа/ М.М. Вайтег, Ми.М. (хогобеїв, І.М. СиаепКко, М.В. Козтупа, В.Р. Малагепко,
М.М. РигіКом, А.М. ЗнекКномівом, 2.У.5пШеїтап // Рипс.Маї.-2010. - М.17, МА. -Р.515-519. 22. Туацді, М. Опадегеїапаїпд соіогайопв іп РОМОО» сгузіаї5 Іпгоцд 5іоіспіотейіс магіанопв апа аппеаїїпу зіцаїевз/ М. Туаді", 5. С. 5іпдн, А. К. 5іпдн, апа 5. С СаакКагі // Рнуз. гав Боїїаїі.-2010. -
А 207, Мо. 8. - Р. 1802-1806.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб отримання знебарвлених кристалів РОМОО», який включає синтез шихти і вирощування кристалів молібдату свинцю методом Чохральського, який відрізняється тим, що після охолодження, від вирощених з шихти кристалів, маса кожного з яких приблизно дорівнює масі вихідної шихти, відрізають 1/2-2/3 кристалічної булі зверху і нагрівають відрізані частини буль до плавлення у платиновому тиглі, а потім ведуть повторне вирощування кристала за відомим способом.
UAU201905600U 2019-05-23 2019-05-23 СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub> UA138827U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905600U UA138827U (uk) 2019-05-23 2019-05-23 СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub>

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905600U UA138827U (uk) 2019-05-23 2019-05-23 СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub>

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA138827U true UA138827U (uk) 2019-12-10

Family

ID=71114437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201905600U UA138827U (uk) 2019-05-23 2019-05-23 СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO<sub>4</sub>

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA138827U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5880938B2 (ja) ドープされたβ−ホウ酸バリウム単結晶、その製造方法およびその周波数変換器部品
Solntsev et al. Growth of α-BaB2O4 single crystals from melts at various compositions: comparison of optical properties
JP2011063510A (ja) 人工コランダム結晶の製造方法
Korczak et al. Liquid encapsulated Czochralski growth of silver thiogallate
Nabokin et al. Floating zone growth of high-quality SrTiO3 single crystals
US5611856A (en) Method for growing crystals
CN109928640B (zh) 无机卤化铅铯纳米晶复合硫系玻璃陶瓷材料及其制备方法
Erdei et al. Growth studies of YVO4 crystals (II). Changes in Y V O‐stoichiometry
JP2003002790A (ja) 酸化亜鉛単結晶の製造方法
UA138827U (uk) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;
RU2494981C1 (ru) Стеклокристаллический материал
UA122634C2 (uk) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗНЕБАРВЛЕНИХ КРИСТАЛІВ PbMoO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;
US5998313A (en) Cesium-lithium borate crystal
Chen et al. Growth of lead molybdate crystals by vertical Bridgman method
JP4619946B2 (ja) ボレート系結晶の製造方法とレーザー発振装置
CN114686982B (zh) 一种四硼酸镓盐非线性光学晶体及其制备方法和用途
SU1687592A1 (ru) Люминесцентный материал на основе селенида инди
US4543342A (en) Single-crystalline jewelry material based on aluminium garnets
Harris et al. Optical studies of Czochralski and hydrothermal bismuth silicate
CN111910250B (zh) 一种紫外双折射晶体制备方法及用途
EP0786542A1 (en) Cesium-lithium borate crystal
RU2262556C1 (ru) Способ выращивания крупных совершенных кристаллов трибората лития
CN111404017A (zh) 基于锂钾锶铝硼氧氟晶体的266nm激光输出的用途
JP2013203573A (ja) ベータ型硼酸バリウム結晶の育成方法
Franco et al. Terbium-doped transparent glass-ceramics containing TbPO4 crystals: A promising material for photonic applications