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1、采用提拉法生長(zhǎng)得到了La3Ga5SiO14(LGS)及其同構(gòu)物A3BGa3Si2O14(A=Ca,Sr;B=Nb,Ta)系列晶體,對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)和性能,尤其是熱學(xué)性能進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括: 1、研究了LGS晶體斜肩和平肩的生長(zhǎng),探索出優(yōu)質(zhì)單晶體的最佳生長(zhǎng)工藝。用X-射線粉末衍射對(duì)生長(zhǎng)的LGS晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定,結(jié)果表明,生長(zhǎng)的晶體為Ca3Ga2Ge4O14型單一相結(jié)構(gòu)。對(duì)分析純?cè)闲奔缟L(zhǎng)的LGS晶體以及高純?cè)仙L(zhǎng)的LGS晶
2、體,用UV/Vis/NIR Hitachi U-3500分光光度計(jì)進(jìn)行了透過光譜測(cè)試,波段為200-3200nm,波長(zhǎng)掃描速率為120(300)nm/min,狹縫為3mm,入射光垂直于測(cè)試面。發(fā)現(xiàn)晶體的透過率較高,最高達(dá)83%,同時(shí)表明要得到高透過率的LGS單晶,生長(zhǎng)氣氛中氧的含量應(yīng)少一些比較好。 采用Netzsch differential scanning calorimetric(DSC)SAT409 EP測(cè)定晶體的熔點(diǎn)。
3、發(fā)現(xiàn)用高純?cè)仙L(zhǎng)的晶體的熔點(diǎn)在1480℃左右,而分析純?cè)仙L(zhǎng)的LGS晶體,熔點(diǎn)為1371℃,這可能是所用的原料純度太低(99%La2O3,98Ga2O3,99%SiO2)造成的。在298.15K和453.15K時(shí),LGS晶體的比熱分別為0.6J/g·K和0.90J/g·K;在298.15K至472.15K之間測(cè)的晶體沿Z軸的平均線性膨脹系數(shù)為3.8×10-6K-1,而Y軸為5×10-6K-1。 2、在生長(zhǎng)LGS晶體的基礎(chǔ)上,
4、生長(zhǎng)了A3BGa3Si2O14(ABGS:A=Ca2+,Sr2+;B=Nb5+,Ta5+)系列晶體。利用四圓衍射儀對(duì)Ca3TaGa3Si2O14(CTGS)晶體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析,表明該晶體為32點(diǎn)群,跟LGS晶體同構(gòu)。測(cè)試了其粉末衍射,得到了這幾種晶體的結(jié)構(gòu),并計(jì)算了晶胞參數(shù),分別為:CNGS:a=8.0869A,c=4.9743A;CTGS:a=8.0983A,c=4.9769A;SNGS:a=8.1621A,c=5.0808A;ST
5、GS:a=8.3327A,c=5.0945A。測(cè)試了ABGS系列晶體的透過光譜,透過波段在200-3200nm,光線垂直于(010)面,發(fā)現(xiàn)其截止波長(zhǎng)均在250-300nm之間。最高透過率都在82%以上。 對(duì)制備得到的A3BGa3Si2O14(A=Ca2+,Sr2+;B=Nb5+,Ta5+)系列晶體的熱學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析。DTA的測(cè)試結(jié)果表明四種晶體的熔點(diǎn)分別為:CNGS: 1349.9℃,CTGS:1368℃,SNG
6、S:1415.4℃,STGS:1364.8℃:室溫下,CNGS、CTGS、SNGS、STGS四種晶體的比熱分別為:554.9671、411.0496、447.9083、457.2141J/mol.K;在283.15-403.15K之間,四種晶體的熱膨脹系數(shù)隨溫度均為線性增加,熱膨脹系數(shù)分別為:CNGS:α1=1.7x10-6/K,α3=0;CTGS:α1=3.7x10-6/K,α3=5.2x10-6/K;SNGS:α1=7.0x10-6
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