从融化物中生长磷锗锌单晶体

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1、从熔化物中生长晶体摘要---通过布里奇曼法生长单晶体的一些特点已经被考虑在实验其中了。晶体在熔点下液体和固体热导率系数的比值被估算为2.3.实验确定了，对于在一个籽晶上生长的情况，最有利的结晶方向是<100>和<001>。它表明了在杂志吸收区域的退火和电子辐射意味着光吸收系数的减小。引言---非线性光学材料在高分辨率光谱学中有着不同的应用，尤其是在大气的远程监控领域的应用，属于点群的单晶体具有黄铜矿结构，由于它独特的线性光学与非线性光学性质，它属于最重要的非线性红外光学材料。晶体的特点是存在一个潜在地宽的透明

2、度范围(0.65–12μm)，一个高阶介质磁化率(d36=75×m/V),双折射率（满足相位平衡原则），一个和折射指数不稳定的温度关系，和一个相对比较高的特定的热导率[1]，晶体在激光扫描一个较宽的透明度范围(2.5–11μm)内的调谐图像的特点是尤其明显的。有着新型功能并且有着重要应用性的光学装置和设备中激光是一项重要的组成原素。[2]晶体在非线性光学中要有广泛应用的可能取决于一个在生长高结构和高光学质量的单晶体领域的很大范围的进步。众所周知复杂技术流程的数值模拟让实验研究量可观性的减少成为可能。然而，一些

3、必要的完整的模拟参数有时候是未知的。尤其是，在液态和固态相的接近熔点温度的情况下没有记录有明确的热导率的资料。在孪生和龟裂形成方向生长的结晶方向影响下的数据也是缺少的。这个实验研究的目的是估算在熔点温度下液体和固体相的热导率系数的比值，做一个结晶向前行行为的模型的数值分析，使其作为在成长体系中勾画温度轮廓的函数，然后分析晶体通过布里奇曼法在不同结晶方向生长影响下的实验数据。实验---为了从最基本的成分中获得，我们使用传统的改进阳性合成体的技术[3]，它让一个合成过程中获得超过500克的材料成为可能。过去利用布

4、里奇曼法从融化物中生长晶体。高层区的温度范围是1323-1333K，然后同样也具有较低层区的温度从1243K到1283K不等。轴向的温度梯度2–15K接近它的融化温度，被牵引机制设定的理论增长率从0.5mm到1mm不等。对于和Ge在熔点下的热导率系数的比值被估算，脱脂和刻蚀材料被放在一个有一个用作热电偶的轴向通道（石英管）的石英容器中。这个容器被抽到托的真空然后焊封好。为了减少径向热散射，用一层有着热导率为0.1W的隔热材料来包裹容器，然后把容器放在炉中温度的高层区域，这里材料大概12小时被融化，接下来的程序

5、是把容器放在炉中冷的区域，在最初加料的结晶化以及4小时的暴露后，温度用一个Pt–Pt/Rh热电偶来测量，它在通道中的方位由一个测微螺旋来设定。在测量尺寸范围内，这个热电偶是固定在材料中研究一个一毫米的阶梯，为了在一个固定的点上获得更准确的温度值，计算机程序每分钟在这个点上形成一个512个热电偶读数的数组。在数组的计算中引入了平均温度和均方分散，然后可能的在实验误差范围内估算接近融化/结晶界面的温度梯度值。所有的实验细节除了材料温度曲线的研究以外其他都是相同的。由从200和004晶面反射的摇摆曲线来估算单晶体的

6、结构级，用ADP-1自动衍射仪来记录(FeKα辐射).仪器致宽（）由一个有着高结构级的Ge单晶体来确定，获得的数据用ORIGIN7.5程序的软件来进行处理。光学透射率用一个SDL-3一横梁的分光光度计来进行测量，在光学透射率测量中的相对误差不能超过2%，光学吸收系数由定量为其各向异性提供的一般的以及特定的光线透过的技术来进行计算[4]。表1：直线的参数接近实验相界面附近的轴向温度分布，并计算熔化温度和Ge和的比率GS/GL=KL/KS。材料近似直线的常数计算值TS(0),KGS,KTL(0),KGL,KTm,

7、KGS/GL=KL/KSGe1215.44.61213.512.71210±11.7±0.1ZnGeP22282.916.242080.5312.91300±11.3±0.1结果与讨论---热导率系数的比值。在熔点温度下固体相和液体相的热导率系数是根据一维热平衡方程来估算的[5]–=ρHR,(1)在这里KS和KL分别是固体相和液体相的热导率系数，GS和GL分别是固体相和液体相的温度梯度，然后其他个别的：ρ是固体相的密度，H是隐藏的结晶热，然后R是相界面速率（增长率）。AtR=0,，(2)遵从方程式（2）来决定

8、出在熔点下热导率系数的比值,它需要找出在接近相界面的时候的温度梯度比值。在材料研究中，通过测量沿着炉轴线的温度既可以得出温度梯度GS和GL，在固体相和液体相获得的温度轮廓被近似看作是直线，(x)=(0)–x,(x)=(0)–x,(3)在这里(x)和(x)分别是固体相和液体相的温度，(0)和(0)是参考点，和分别是固体相和液体相的温度梯度，另外：x是炉轴方向的坐标。表一包含了方程式（3）计算的常数；比