La 3Ga 5SiO 14型系列晶体的生长及其热学特性研究.docx

山东大学硕士学位论文摘要 山东大学硕士学位论文 摘要 采用提拉法生长得到了La3GasSiOl4(LGS)及其同构物A3BGa3ShOl4(A-Ca， Sr；B=Nb，Ta)系列晶体，对其晶体结构和性能，尤其是热学性能进行了研究。主 要内容包括： l、研究了LGS晶体斜肩和平肩的生长，探索出优质单晶体的最佳生长工艺。 用X．射线粉末衍射对生长的LGS晶体结构进行了鉴定，结果表明，生长的晶体 为Ca3Ga2Ge4014型单一相结构。对分析纯原料斜肩生长的LGS晶体以及高纯原 料生长的LGS晶体，用IⅣ朋s／NIP．Hitachi U．3500分光光度计进行了透过光谱 测试，波段为200．3200nrn，波长扫描速率为120(300)rim／rain，狭缝为3mm， 入射光垂直于测试面。发现晶体的透过率较高，最高达83％，同时表明要得到高 透过率的LGS单晶，生长气氛中氧的含量应少一些比较好。 采用Netzsch differential scanning calorimetric(DSC)SAT409 EP测定晶体的熔 点。发现用高纯原料生长的晶体的熔点在14800C左右，而分析纯原料生长的LGS 晶体，熔点为13710C，这可能是所用的原料纯度太低(99％La203，98Ga203，99％S102) 造成的。在298．15K和453．15K时，LOS晶体的比热分别为0．6J／g．K和0．90J／g．K： 在298．15K至472．15K之间测的晶体沿z轴的平均线性膨胀系数为3．8×106K-1， 而Y轴为5x106K-1。 2、在生长LGS晶体的基础上，生长了A3BGa3Si2014(ABGS：A=Ca2+,St2+； B=Nb5+，Tal系列晶体。利用四圆衍射仪对Ca3TaGa3Si2014(CTGS)晶体的结构 进行了解析，表明该晶体为32点群，跟LGS晶体同构。测试了其粉末衍射，得 到了这几种晶体的结构，并计算了晶胞参数，分别为：CNGS：a--8．0869／L, c---4．9743A；CTGS：a=8．0983人e---4．9769／k；SNGS：a--8．1621A，e=5．0808A；STGS： a=8．3327／1t,e=5．0945A。测试了ABGS系列晶体的透过光谱，透过波段在200．3200 hill，光线垂直于(OlO)面，发现其截止波长均在250-300 am之间。最高透过率 都在82％以上。 对制备得到的A3BGa3Si2014(A=Ca2+，sr2+；B=Nb5+，Ta，)系列晶体的热学性 能进行了测试分析。DTA的测试结果表明四种晶体的熔点分别为：CNGS： 山东大学硕士学位论文1349．90C，CTGS：13680C，SNGS：1415．40C，STGS：1364．80C：室温下，CNGS、 山东大学硕士学位论文 1349．90C，CTGS：13680C，SNGS：1415．40C，STGS：1364．80C：室温下，CNGS、 CTGS、SNGS、STGS四种晶体的比热分别为：554．9671、411．0496、447．9083、 457．2141 J／m01．K；在283．15．403．15K之间，四种晶体的热膨胀系数随温度均为 线性增加，热膨胀系数分别为：CNGS：O,1=I．7x 106／I(，if,3=0：CTGS：Q．I=3．7x106／K， a3=5．2x10_6／K；SNGS：al=7．0×10．6／K，嘶-2．7x10*／K：STGS：aI-----9．7x10-6／K， 哟=3．2x106／K。 关键词：LGS晶体；单晶生长；晶体结构与性能；透过率；热学性能 Il 山东大学硕士学位论文Abstract 山东大学硕士学位论文 Abstract In this paper,many experiments were carried out to grow the La3GasSiOl4(LGS) single crystal and its isostructural compounds A3BGa3Si2014(A=Ca,St,B=Nb，Ta) series of single crystals by using the czochralski technology．The optimal growth procedure WaS investigated and crystals with higll quality we,re gained．Their properties were widely studied,especially the calorific parameters and their effects Oil the crystals gro