Отримання високочистих монокристалів кадмію методом Вертикальної спрямованої кристалізації

  • Alexey P. Shcherban Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6004-0579
  • Gennadiy P. Kovtun Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна; Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4242-7697
  • Dmitriy A. Solopikhin Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1426-8713
  • Yuri V. Gorbenko Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-0652-8629
  • Igor V. Kolodiy Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-8598-9732
  • Vladimir D. Virich Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
Ключові слова: кадмій, вертикальна спрямована кристалізація, монокристали, напрямок росту, мікроструктура, мікротвердість, домішковий склад

Анотація

Досліджений процес отримання високочистих спрямованих кристалів Cd вертикальною спрямованою кристалізацією (ВСК) по методу Бриджмена з розплаву. Отримано монокристали з переважним напрямком росту  і . Кути відхилення напрямку росту відносно осі зразків складають α = 27,2° і α = 0,5°. Визначено кристалічну досконалість, мікроструктуру і мікротвердість вирощених монокристалів. Як показує рентгеноструктурний аналіз, в даному варіанті ВСК високочистого кадмію, досконала монокристалічна структура не досягається. У початковій частині присутні окремі зерна з різною орієнтацією, кількість яких зменшується в кінцевій частині монокристала. Це призводить до формування більш досконалої монокристалічної структури з переважною орієнтацією, яка займає весь переріз кристала. Визначена мікротвердість верхньої і нижньої частин монокристалів. Більш забруднені кінцеві частини кристалів мають більш низьку мікротвердість, ніж початкові частини. Досліджено домішковий склад початкової і кінцевої частин монокристалів, отриманих з кадмію різної чистоти. Ефективність перерозподілу домішкових елементів вздовж монокристалів однакова для різних марок кадмію. Розроблений процес ВСК може бути використаний для вирощування монокристалів легкоплавких металів, таких як Zn, Pb, Te, In, Bi, Sn та ін.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

R.A. Laudise, and R.L. Parker, Рост монокристаллов [The Growth of Single Crystals], (Mir, Moscow, 1974), pp. 540. (in Russian)

D.T.J. Hurle, Journal of Crystal Growth, 85(1-2), 1-8 (1987); https://doi.org/10.1016/0022-0248(87)90197-7.

G. Muller, Crystal Research and Technology, 42 (12), 1150-1161 (2007); https://doi.org/10.1002/crat.200711001.

W.G. Pfann, Зонная плавка [Zone Melting], (Mir, Moscow, 1970), pp. 366. (in Russian)

G. Carpenter, Металлический кристалл [Metal Crystal], Physics-Uspekhi, 10 (5-6), 689-718 (1930); https://doi.org/10.3367/UFNr.0010.193005d.0689. (in Russian)

O.G. Kozlova, Рост кристаллов [Crystal Growth], Edited by N.V. Belov. (Moscow State University Publishing House, Moscow, 1967), pp. 238. (In Russian)

G.P. Kovtun, D.A. Solopikhin, and A.P. Shcherban, Глубокое рафинирование легкоплавких металлов дистилляцией в вакууме [Deep Refining of Fusible Metals by the Vacuum Distillation], (Scientific World, Moscow, 2018), pp. 494 513. (In Russian)

A.P. Shcherban, Получение высокочистых металлов для производства низкофоновых сцинтилляционных детекторов редких событий [Obtaining High Purity Metals for Low Background Scintillating Detectors of Rare Events], Problems of Atomic Science and Technology, Series” Vacuum, Pure Materials, Superconductors”, 6(76), 3-10 (2011). (in Russian)

A.P. Shcherban, G.P. Kovtun, D.A. Solopikhin, Yu.V. Gorbenko, T.Yu. Rudycheva, D.G. Malykhin, I.V. Kolodiy, and V.D. Virych, Problems of Atomic Science and Technology, Series ”Vacuum, Pure Materials, Superconductors”, 1(125), 17-20 (2020).

V.K. Komar, and V.M. Pusikov, AIIBVIмонокристаллы. Рост, свойства, применение [AIIBVI Single Crystals. Growth, Properties, Application], (Institute of Single Crystals, Kharkiv, 2002), pp. 244 p. (in Russian)

W.C. Winegard, An Introduction to the Solidification of Metals, (London, 1964), pp. 150.

A.A. Ivanko, Твердость. Справочник [Hardness. Reference Book], (Naukova Dumka”, Kiev, 1968), pp. 127. (in Russian)

G.P. Kovtun, A.P. Shcherban, and O.A Datsenko, Классификация поведения примесей в цинке, кадмии и теллуре при кристаллизационной очистке [The Classification Behaviour of Impurities in Zinc, Cadmium and Tellurium under Purification by Crystallization], Problems of Atomic Science and Technology, Series ”Vacuum, Pure Materials, Superconductors”, 6, 16-20 (2004). (in Russian)

Опубліковано
2020-08-13
Цитовано
Як цитувати
Shcherban, A. P., Kovtun, G. P., Solopikhin, D. A., Gorbenko, Y. V., Kolodiy, I. V., & Virich, V. D. (2020). Отримання високочистих монокристалів кадмію методом Вертикальної спрямованої кристалізації. Східно-європейський фізичний журнал, (3), 39-45. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-3-05