单晶制备系统中融液波样流动机理研究

单晶制备是当今信息社会的基石。生长单晶的主要方法是Czochralski(Cz)融液生长法。Cz融液生长炉内传热传质与流动现象错综复杂。炉内高温融液的热对流直接影响单晶的品质。融液热对流的稳定性机理和控制方法已成为晶体生长向高品质大尺寸方向发展的瓶颈问题。本项目主要利用非平衡热动力学理论、数值里亚普诺夫V函数法、稳定性正交分解法、数值分析和实验研究探索单晶制备系统中著名的耗散结构-波样流动（wave pattern）形成的热物理机理。波样流动问题是热物理学科中大尺度旋转系统高温相变融液远离平衡时的自然－强制对流耦合的热对流问题。本项目不仅可丰富和发展融液热对流的稳定性理论和分析方法，开辟非平衡热力学与高新材料学科结合的新的研究领域，而且在实践上又能提高单晶体的制备质量，促进材料学科和信息技术的发展。因此，该研究对科学技术和国民经济都具有较大的理论意义和实用价值。