水热法BSO晶体微形貌及其成因研究-论文.pdf

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1、第42卷第2期人工晶体学报V01．42No．22013年2月JOURNAL0FSYNTHETICCRYSTALSFebruary，2013水热法BSO晶体微形貌及其成因研究管晨雪，蔡劲宏，何小玲2，周海涛，张昌龙(1．桂林理工大学地球科学学院，桂林541004；2．桂林矿产地质研究院，桂林541004)摘要：晶体宏观形态和表面微形貌特征是晶体生长机制的具体反映，通过对晶体形貌特征的研究，可以探寻晶体生长的规律，为进一步改善晶体的质量打下基础。本文利用双圈反射测角仪、微分干涉显微镜、倒置金相显微镜等测试手段，对两种不同结晶习性的水热法BSO晶体宏观形态和表面微形貌进行了观察和研究，并探讨了水热

2、法生长的BSO晶体{100}、{110}、{211}、{111}等面族的生长形貌形成原因。关键词：水热法；BSO；微形貌；生长机制中图分类号：078文献标识码：A文章编号：1000-985X(2013)02-0213-07StudyontheMicromorphologyofHydrothermalBSOCrystalandGenesisGUANChert．，CAIJin—hong，HEXiao．1ing，ZHOUHai—too，ZHANGChang—long(1．CollegeofEarthSciences，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004

3、，China；2．GuilinResearchInstituteofGeologyforMineralResources，Guilin541004，China)(Received18September2012，accepted19Oc~ber2012)Abstract：Themorphologyandsurfacestructuresofcrystalsreflecttheirgrowthmechanism．Bystudyingthecrystalmorphology，theregularpatternofcrystalgrowthandfurthermorecouldbefound，toi

4、mprovethequalityofthecrysta1．ThestudyfocusesonthecrystalmorphologyandsurfacestructuresoftwodiferentcrystallinehabitsofhydrothermalBSOcrystalswithdoublecoilreflectinggoniometer，diferentialinterferencemicroscopeandinvertedmetallurgicalmicroscope．AndthecausesofmorphologyofhydrothermalBSOcrystalsonface

5、s{100}，{110}，{211}，{111}werestudied．Keywords：hydrothermalmethod；BSO；micromorphology；growthmechanism引言Bi：SiO∞(简称BSO)晶体是一种同时具有光电导效应、电光效应、高光折变灵敏度、压电效应、声光效应、磁光效应、旋光及法拉第旋转效应⋯等的多功能材料，可被应用于光放大、光学信息处理、空间光调制器、实时全息术、声表面波器件、相位耦合、各种传感器元件等领域。1967年Ballman开创性的用提拉法生长出BSO晶体，至今仍作为最主要的生长手段。但提拉法生长的BSO晶体有深色核芯、杂质、光学应力、应

6、变感生双折射、云层、缺I=I、凹面等诸多缺陷，尤其在光学均匀收稿日期：2012-09·18；修订日期：2012—10-19基金项目：广西科学研究与技术开发计划(桂科攻10100003-4)作者简介：管展雪(1987-)，女，山东省人，硕士研究生。E·mail：guanchenxue@126．eonl通讯作者：张昌龙，教授级高工。E—mail：zlzhcM@sina．tom第2期管晨雪等：水热法BSO晶体微形貌及其成因研究2194结论本文在矿化剂中添加了3％的SiO导致溶液过饱和度发生变化，从而导致晶体形成两种不同的结晶形态：立方体{100}和菱形十二面体{110}的聚形；四面体{11l}和三

7、角三四面体{211}的聚形。根据唐奈．哈克原理解释了BSO晶体中{110}单形比{100}单形更加发育，{211}单形比{111}单形更加发育的原因。这两种结晶形态的晶体晶面上微观形貌丰富多样。{100}、{110}、{111}、{211}等单形晶面均可清晰观察到各种形态的生长丘。并且{110}的晶面上见多层椭圆形同心状生长台阶，{211}单形中出现典型二维成核台阶，说明晶体遵从完整光滑面理论生长机制模型；{