大尺寸氧化物功能晶体的熔体结构研究进展

作     者：刘锋 陈昆峰 彭超 薛冬峰 LIU Feng;CHEN Kunfeng;PENG Chao;XUE Dongfeng

作者机构：中国科学院深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心广东深圳518055 山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室济南250100 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2023年第51卷第2期

页      面：332-344页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金委重点项目(51832007) 山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2020ZD35) 山东省产业技术研究院研发项目(Z1250020005) 山东大学齐鲁青年学者 

主　　题：熔体结构 结构基元 网络结构 大尺寸 氧化物晶体 

摘      要：大尺寸功能晶体氧化物广泛应用于军事、高端制造、医疗等领域。熔体的结构和性质对于生长大尺寸高质量的功能晶体而言十分关键。本文综述了氧化铝、钇铝石榴石、铌酸锂等典型氧化物晶体的熔体结构特征。研究表明这几种熔体中都存在几种由金属阳离子与氧离子配位形成的不同多面体结构基元,这些结构基元的配位数、键长、空间结构以及各种基元数量的相对占比与晶体中的存在显著差异,并且结构基元的种类和占比与温度具有一定关联关系。在熔体中,这些结构基元相互连接形成网状结构,阴阳离子都可以作为节点在熔体中连接结构基元多面体。相变和熔体结构动态转变反映了晶体生长的热力学和动力学过程,揭示结构相变和熔体的结构演变动力学过程将有助于从深层次理解大尺寸晶体的实际生长机理。在生长界面处诱导形成特定熔体结构基元,构筑长程、均一的介尺度化学键合结构,有助于实现高品质大尺寸晶体生长。