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籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响

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秦玉琨, 肖宏宇, 刘利娜, 孙瑞瑞, 胡秋波, 鲍志刚, 张永胜, 李尚升, 贾晓鹏. 2019: 籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响, 物理学报, 68(2): 27-34. doi: 10.7498/aps.68.20181855
引用本文: 秦玉琨, 肖宏宇, 刘利娜, 孙瑞瑞, 胡秋波, 鲍志刚, 张永胜, 李尚升, 贾晓鹏. 2019: 籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响, 物理学报, 68(2): 27-34. doi: 10.7498/aps.68.20181855
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Qin Yu-Kun, Xiao Hong-Yu, Liu Li-Na, Sun Rui-Rui, Hu Qiu-Bo, Bao Zhi-Gang, Zhang Yong-Sheng, Li Shang-Sheng, Jia Xiao-Peng. 2019: Effects of seed crystal size on growth of gem-diamond single crystal, Acta Physica Sinica, 68(2): 27-34. doi: 10.7498/aps.68.20181855
Citation: Qin Yu-Kun, Xiao Hong-Yu, Liu Li-Na, Sun Rui-Rui, Hu Qiu-Bo, Bao Zhi-Gang, Zhang Yong-Sheng, Li Shang-Sheng, Jia Xiao-Peng. 2019: Effects of seed crystal size on growth of gem-diamond single crystal, Acta Physica Sinica, 68(2): 27-34. doi: 10.7498/aps.68.20181855
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籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响

  • 洛阳理工学院数理部,洛阳,471023

  • 河南理工大学材料科学与工程学院,焦作,454000

  • 吉林大学,超硬材料国家重点实验室,长春 130012

Effects of seed crystal size on growth of gem-diamond single crystal

  • 摘要: 本文在国产六面顶压机上,在5.6 GPa,1250—1450℃ 的高压高温条件下,分别选用边长0.8,1.5和2.2 mm三种尺寸的籽晶,系统开展了Ib型宝石级金刚石单晶的生长研究.文中系统考察了籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响.首先,考察了籽晶尺寸变化对宝石级金刚石单晶裂晶问题带来的影响.研究得到了籽晶尺寸变大,裂晶出现概率增加的晶体生长规律.其次,在25 h的生长时间内,考察了上述三种尺寸籽晶生长金刚石单晶时,生长时间与单晶极限生长速度的关系.得到了选用大尺寸籽晶,可以提高优质单晶合成效率、降低合成成本的研究结论.借助扫描电子显微镜和光学显微镜,对三种尺寸籽晶生长金刚石单晶的表面形貌进行了标定.最后,傅里叶微区红外测试,对三种尺寸籽晶生长宝石级金刚石单晶的N杂质含量进行了表征.研究得到了选用大尺寸籽晶实现快速生长金刚石的同时,晶体的N杂质含量会随之升高的晶体生长规律.
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出版历程

籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响

  • 洛阳理工学院数理部,洛阳,471023
  • 河南理工大学材料科学与工程学院,焦作,454000
  • 吉林大学,超硬材料国家重点实验室,长春 130012

摘要: 本文在国产六面顶压机上,在5.6 GPa,1250—1450℃ 的高压高温条件下,分别选用边长0.8,1.5和2.2 mm三种尺寸的籽晶,系统开展了Ib型宝石级金刚石单晶的生长研究.文中系统考察了籽晶尺寸对宝石级金刚石单晶生长的影响.首先,考察了籽晶尺寸变化对宝石级金刚石单晶裂晶问题带来的影响.研究得到了籽晶尺寸变大,裂晶出现概率增加的晶体生长规律.其次,在25 h的生长时间内,考察了上述三种尺寸籽晶生长金刚石单晶时,生长时间与单晶极限生长速度的关系.得到了选用大尺寸籽晶,可以提高优质单晶合成效率、降低合成成本的研究结论.借助扫描电子显微镜和光学显微镜,对三种尺寸籽晶生长金刚石单晶的表面形貌进行了标定.最后,傅里叶微区红外测试,对三种尺寸籽晶生长宝石级金刚石单晶的N杂质含量进行了表征.研究得到了选用大尺寸籽晶实现快速生长金刚石的同时,晶体的N杂质含量会随之升高的晶体生长规律.

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