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超声悬浮条件下液态SCN-DC透明合金的形核规律与晶体生长研究

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物理学报 2025年

作者：朱光耀耿德路侯念嗣王时宇魏炳波西北工业大学物理科学与技术学院

采用超声悬浮无容器处理技术，并结合高速摄影实时分析方法，研究了丁二腈-樟脑(SCN-DC)共晶型合金在不同声场条件下的液态过冷能力及其结晶过程. 实验发现，SCN-10wt%DC亚共晶、SCN-23.6wt%DC共晶和SCN-40wt%DC过共晶合金熔体获得的最... 详细信息

采用超声悬浮无容器处理技术，并结合高速摄影实时分析方法，研究了丁二腈-樟脑(SCN-DC)共晶型合金在不同声场条件下的液态过冷能力及其结晶过程. 实验发现，SCN-10wt%DC亚共晶、SCN-23.6wt%DC共晶和SCN-40wt%DC过共晶合金熔体获得的最大过冷度分别达22.5(0.07TL)、16(0.05 TE)和32.5K(0.1TL)，相应的晶体生长速度各为27.91、0.21和0.45mm/s. 随着声压的增强，合金液滴的径厚比逐渐增大. 其过冷度随径厚比的增大先升高，后逐渐降低，最后基本保持不变. 强声场引起的表面形核率增加以及合金液滴振动是阻碍深过冷的主要因素.

关键词：声悬浮 SCN-DC合金形核规律晶体生长

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原位诊断铌酸锂晶体生长界面的翻转现象

人工晶体学报 2025年

作者：蒋先龙郑玮涛朱允中中山大学中法核工程与技术学院中山大学物理学院

在提拉法晶体生长过程中，界面翻转是一种频发且隐蔽的破坏性现象，会导致界面失稳和缺陷富集，损害晶体品质。然而，现有的探测技术难以实时获取生长界面状态，界面翻转现象的观测和解析更无从入手。如何在极端高温且敏感的晶体生长环... 详细信息

在提拉法晶体生长过程中，界面翻转是一种频发且隐蔽的破坏性现象，会导致界面失稳和缺陷富集，损害晶体品质。然而，现有的探测技术难以实时获取生长界面状态，界面翻转现象的观测和解析更无从入手。如何在极端高温且敏感的晶体生长环境中捕捉界面翻转过程，是解读生长界面状态、掌握工艺优化策略、提高晶体品质的关键。本文通过界面相本征电动势（GEMF）的时间序列分析，在提拉法晶体炉中成功原位观测到铌酸锂晶体生长的界面翻转过程；并进一步揭示GEMF轨迹的偏移机制，准确解析翻转导致的热质输运起伏。本文提出的GEMF实验方法适用于普遍使用的熔体法晶体生产设备，不仅为规避界面翻转提供了实时判定依据，还归纳了生长界面的稳定控制准则，为生长界面的闭环调控技术提供实时反馈。

关键词：晶体生长界面相本征电动势原位诊断界面翻转铌酸锂

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晶体生长

人工晶体 1980年第2期 48-48页

作者：刘如水

中国建筑工业出版社最近翻译出版了英国Pergamon出版社出版的“晶体生长”一书。该书译自“固态科学国际丛书”第六卷。近三十年来晶体生长这门学科进展很快。随着半导体、电子、激光和红外技术的飞速发展,对人工晶体提出了更高的要求... 详细信息

中国建筑工业出版社最近翻译出版了英国Pergamon出版社出版的“晶体生长”一书。该书译自“固态科学国际丛书”第六卷。近三十年来晶体生长这门学科进展很快。随着半导体、电子、激光和红外技术的飞速发展,对人工晶体提出了更高的要求。进入七十年代以后,各种晶体生长方法日趋完善,出现了以分子束外延为代表的现代生长技术。人们

关键词：晶体生长主编翻译出版编辑人员红外技术人工晶体

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电池级磷酸铁晶体生长的温度依赖性机理研究

山西化工 2025年第1期45卷 37-39页

作者：王东陈宇珊黄金雷楷邓芳艳熊朱洲胡杨洁雅田坤魏世洋宜宾天原海丰和泰有限公司四川宜宾644200

磷酸铁的结构和形态对磷酸铁锂的电化学性质起着至关重要的作用。磷酸铁的合成方法多种多样,其中液相法以操作方便、合成工艺简单、粒度均匀而备受关注。本文采用液相法制备电池级磷酸铁,并运用SEM、XRD、BET等研究其晶体生长的温度依... 详细信息

磷酸铁的结构和形态对磷酸铁锂的电化学性质起着至关重要的作用。磷酸铁的合成方法多种多样,其中液相法以操作方便、合成工艺简单、粒度均匀而备受关注。本文采用液相法制备电池级磷酸铁,并运用SEM、XRD、BET等研究其晶体生长的温度依赖性机理。结果表明,随温度的升高,磷酸铁晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势,在50℃时达到最小值(639A±17A)。同时,磷酸铁的结晶度、比表面积和压实密度因晶粒尺寸随温度的变化而呈现先增大后减小的趋势,且均在50℃时达到峰值。本文通过对不同温度下磷酸铁晶体生长的系统研究为制备不同晶粒尺寸的磷酸铁提供基础理论和实验依据。

关键词：磷酸铁磷酸铁锂前驱体温度影响晶体生长

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晶体生长时的固液相结构变化分析

人工晶体学报 2003年第1期32卷 55-62页

作者：钟志勇人工晶体研究院烁光特晶科技有限公司北京100018

晶体的溶解、熔化以及结晶成核生长时的固液相原子结构是怎样变化的 ,晶体生长时的生长基元是原子还是原子团。本文根据各种材料液相结构的最新研究结果 ,提出不饱和配位结构转换模式 ,并以此模式对各种常见晶体材料从溶解、熔化到结晶... 详细信息

晶体的溶解、熔化以及结晶成核生长时的固液相原子结构是怎样变化的 ,晶体生长时的生长基元是原子还是原子团。本文根据各种材料液相结构的最新研究结果 ,提出不饱和配位结构转换模式 ,并以此模式对各种常见晶体材料从溶解、熔化到结晶生长时的液态母相结构变化以及晶体成核过程进行了描述和分析 ,认为晶体生长时的界面结构和液相结构十分接近 ,溶解、熔化主要是晶体表面的不饱和配位原子 (离子 )转换到液相结构的过程 ,晶体生长主要是液相中的不饱和配位原子 (离子 )转换到固液生长界面的位错位置 ,使配位结构更饱和的过程。随着液相过饱和度的增大 ,液相结构单元的原子数越来越多 ,吸附到晶体生长界面若来不及转换回液相 ,就形成新的位错生长中心。

关键词：晶体生长固液相结构不饱和配位结构转换

晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术

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无机材料学报 1997年第3期12卷 279-285页

作者：金蔚青潘志雷程宁袁晖中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同．晶体生长边界层模型有两方面的含义：（1）在固-液界面处的、垂直于界面的、由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（2）在界面附加溶液一侧的质量浓度流，... 详细信息

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同．晶体生长边界层模型有两方面的含义：（1）在固-液界面处的、垂直于界面的、由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（2）在界面附加溶液一侧的质量浓度流，其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数．特征扩散长度是表征垂直于界面的质量流的一个重要参数．对熔体晶体生长而言，理论估计此值在0．04～0．4cm之间．光学实时观察法晶体生长技术是一种研究晶体生长过程的新颖方法．它能有效地区分扩散-平流和扩散-对流两种不同的生长状态，其实验测得的KNbO3熔体生长的特征扩散长度值为0．01～0．1cm之间．应用此方法实时观察到胞状结构的形成和发展，也证实了界面附近的质量浓度流是决定界面稳定性的一个重要参数．

关键词：边界层效应晶体生长光学实时观察法结构晶体

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晶体生长理论研究现状与发展

无机材料学报 1999年第3期14卷 321-332页

作者：郑燕青施尔畏李汶军王步国胡行方中国科学院上海硅酸盐研究所

本文回顾了晶体生长理论研究的发展历史，对现有理论的局限性作了评述，认为现有理论的局限性主要表现为：对于环境相结构效应和生长条件变化的忽视；用平衡态热力学和统计物理学解释非平衡态的晶体生长过程；对于浓厚相和多元晶体生长... 详细信息

本文回顾了晶体生长理论研究的发展历史，对现有理论的局限性作了评述，认为现有理论的局限性主要表现为：对于环境相结构效应和生长条件变化的忽视；用平衡态热力学和统计物理学解释非平衡态的晶体生长过程；对于浓厚相和多元晶体生长体系缺乏理论模型．并对今后的发展方向提出了看法．

关键词：晶体生长局限性人工晶体