一种厘米级纯相BiFeO₃单晶的制备方法

摘要

一种厘米级纯相BiFeO₃单晶的制备方法：a)将Fe₂O₃与Bi₂O₃两种原料混匀后放入晶体生长炉中；b)晶体生长炉升温至825℃以上并保温；c)缓慢降温，至熔体表面出现晶核时再缓慢升温，至晶核减少至一个时再缓慢降温，至晶核数目增多时再缓慢升温，当晶核数目再次减少至一个时再缓慢降温维持BFO单晶的稳定生长，直至其生长停止；d)晶体生长完全且凝固后将晶体生长炉冷却至室温；e)取出晶体清洗后即得到纯相BiFeO₃单晶。本发明使用高温溶液震荡选晶法控制其形核及生长过程，经过多轮升降温，促使尺寸较小的晶核熔化而保留尺寸较大的晶核以最终获得BiFeO₃单晶。

主权项

一种厘米级纯相BiFeO₃单晶的制备方法，使用高温溶液震荡选晶法控制其形核及生长过程，经过多轮升降温，促使尺寸较小的晶核熔化而保留尺寸较大的晶核以最终获得BiFeO₃单晶；其制备步骤为：a)将Fe₂O₃与Bi₂O₃两种原料按照Fe₂O₃占总量摩尔比为16‑18％的配方称量混匀后放入晶体生长炉中；b)晶体生长炉的升温速率为20‑40℃/h，将温度升至825℃‑850℃，并保温；c)以0.1‑0.5℃/h的速率降温，至熔体表面出现晶核时以0.1‑0.5℃/h的速率升温，至晶核减少至一个时再以0.1‑0.5℃/h的速率降温，至晶核数目增多时再以0.1‑0.5℃/h的速率升温，当晶核数目再次减少至一个时再以0.01‑0.1℃/h的速率降温维持BFO单晶的稳定生长，直至其生长停止；d)晶体生长完全且完全凝固后以8‑10℃/h的速率将晶体生长炉冷却至室温；e)取出晶体清洗后即得到纯相BiFeO₃单晶。