Cтраница 1
Выращивание монокристаллов ферритов для технических целей ведется в настоящее время методами, основанными на кристаллизации из расплавов и растворов. Основные достоинства методов кристаллизации из расплавов - достаточно высокие скорости роста ( до нескольких миллиметров в час) и возможность получения монокристаллов ферритов большого размера. Техническая реализация этих методов в основном осложняется диссоциацией оксидов, их реакционной способностью, а также инконгруэнтным плавлением некоторых из них. [1]
Выращивание монокристаллов ферритов из растворов-расплавов на затравках изучено значительно меньше, чем рост при спонтанном зароды-шеобразовании. Впервые на затравках выращены монокристаллы иттриевого феррограната из раствора в расплаве ВаО - В203 с использованием двух методик: 1) кристаллизации при медленном охлаждении раствора-расплава; 2) кристаллизации при постоянной температуре с подпиткой. В последнем случае в растворе-расплаве создается неоднородное температурное поле с поло / кительнь. [2]
Для выращивания монокристаллов ферритов бестигельной зонной плавкой используют, как правило, вертикальный вариант метода, при котором в поликристаллическом ферритовом стержне с помощью источника локализованного нагрева создается узкая зона расплава. Эта зона удерживается силами поверхностного натяжения, действующими между расплавом и двумя твердыми поверхностями. При перемещении источника нагрева вдоль ферритового стержня ( обычно снизу вверх) расплавленная зона передвигается и таким образом осуществляется направленная кристаллизация. Обычно скорость роста кристаллов составляет несколько миллиметров в час. [3]
Существенное влияние условия выращивания монокристаллов ферритов оказывают на содержание в них примесей, которые могут находиться как в виде макроскопических включений, так и быть растворенными в кристаллах. Наблюдаемое при этом уменьшение параметра решетки составляет примерно 0 0004 нм. [4]
Так, при выращивании монокристаллов ферритов из раствора в расплаве в качестве основного растворителя применяют РЬО. Существенные различия в электронной структуре ионов РЬ ( II) и Fe ( III) приводят к нерастворимости оксида свинца в феррошпинелях и предотвращают возможность химического загрязнения последних. [5]
Большие трудности при выращивании монокристаллов ферритов расплавными методами связаны с достижением условий, обеспечивающих выращивание стехиометрических по кислороду кристаллов. Установлено, что при давлении кислорода над расплавом в ( 20 ч - 30) 105 Па состав кристаллов наиболее близко соответствует стехиометрическому. [6]
В технологии жидкофазной эпитаксии, как и в случае выращивания монокристаллов ферритов из растворов-расплавов, исключительное значение отводится растворителям. Из широко используемых для выращивания объемных кристаллов ферритов растворителей ( РЬО - В2О3, РЬО, ВаО - В203, РЬО - PbF2, РЬО - Pb. При этом основные требования к растворителям с точки зрения получения требуемых и воспроизводимых свойств выращенных пленок в наиболее общем виде сводятся к следующему: 1) обеспечение достаточно широкого температурного и концентрационного интервала кристаллизации; 2) малая вязкость и слабая летучесть; 3) минимальное загрязнение наращиваемых пленок; 4) обеспечение приемлемых скоростей роста пленок; 5) малая адгезия к подложкам и низкая корродирующая способность по отношению к материала тиглей. [7]
Реакционная способность большинства растворов-расплавов при этих температурах не слишком высока, что позволяет использовать тигельные методы выращивания монокристаллов ферритов. Меньшие по сравнению с бестигельными методами температурные градиенты на фронте кристаллизации и сравнительная простота технологического оборудования открывают возможность получения кристаллов различных ферритовых материалов. [8]
Методы и технология изготовления ферритов в очень популярной форме излагаются в гл. Интересны мысли авторов по поводу выращивания монокристаллов ферритов, так как последние обещают иметь еще более замечательные свойства, чем материалы, получаемые путем прессования и обжига смеси порошков различных окислов. [9]