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酸化物単結晶の成長及び欠陥発生に与える融液対流抑制効果に関する研究

抑制熔体对流对氧化物单晶生长及缺陷产生的影响研究

基本信息

批准号：
04227226
负责人：
勝亦徹
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Toyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04227226/
关键词：
融液成長酸化物単結晶融液対流原子拡散直接観察成長界面

项目摘要

この研究は、酸化物単結晶の融液からの成長機構及び、結晶欠陥発生に与える界面付傍での物質輸送の影響を原子レベルで明らかにすることを目的として行われた。平成4年度は、融液対流抑制の効果をより明確化するため、完全に融液対流が抑制されたガラス内部での単結晶成長に着目し、結晶成長に与える原子拡散の効果を検討した。容易にガラス化し、融液からの結晶成長とガラスからの結晶成長を相互に比較可能なほう酸リチウムを標準試料として選び、高温試料台を備えた顕微鏡を使って、結晶成長過程をVTRに録画した。得られた画像から成長形への原子拡散の効果についての解析を行った。結晶成長への原子拡散の効果を明確にするため、種々の組成を持つほう酸リチウムガラスを試料として用い、単結晶成長界面近傍にLiあるいはBの過飽和層を形成しやすくした。試料は約700℃で結晶化し始めた。ガラス内部で成長した結晶は8面体のLi_2B_4O_7単結晶であった。結晶は約100μmのサイズまで8面体のまま成長し、その後、角の部分から異常成長が始まり、最終的にはファイバー状結晶に覆われた球晶となった。8面体単結晶は球晶の核となっており、核の大きさは用いたガラス試料の組成(X=B/Li+B比)により大きく変化していた。ガラス組成が成長した単結晶の組成(Li_2B_4O_7組成X=0.67)からずれる程、核の大きさは減少した。また、Bリッチ側ではLiリッチ側よりも急激な核のサイズの減少が見られた。これは成長界面近傍でのLi、B原子の拡散の大きさの違いによるものと考えられる。原子拡散速度のより大きなLi過剰組成では、界面での過飽和が解消されやすく、その結果大きな8面体核が成長したものと考えられる。完全に対流を抑制した融液成長の実現は宇宙空間でも困難であり、この研究の結果は極限状態の貴重なシミュレーションと考えられる。

This study focuses on the growth mechanism of acid crystals and the effects of crystal growth on material transport at the interface. In 2004, the effect of melt flow inhibition was clarified, and the effect of crystal growth and atomic dispersion in the interior of melt flow inhibition was discussed. Easy to melt, easy to melt. The result of the atomic dispersion of the growing image is analyzed. Crystal growth of atomic dispersion effect is clear, species composition is maintained, the sample is used, single crystal growth interface near the Li, B supersaturated layer is formed. The sample crystallizes at about 700℃. Li_2B_4O_7 crystals grow in octahedral form. The crystal is about 100μm in diameter, and the octahedral crystal grows, and the corner part grows abnormally. The final crystal is spherical crystal. The composition of the sample (X=B/Li+B ratio) is mainly composed of 8-faceted crystals, spherulites and nuclei. The crystal composition of Li_2B_4O_7 (X=0.67) decreases gradually. The number of people in the world who are in danger of losing their lives is increasing. The Li and B atoms are dispersed near the growth interface. The atomic dispersion velocity is high, the composition is high, the interface is supersaturated, and the result is high, the octahedral nucleus is grown, and the composition is high. The results of this study are valuable in limiting the growth of molten matter in outer space.