过渡族金属离子掺杂的镁铝尖晶石晶体的提拉法生长方法

摘要

本发明公开了一种过渡族金属离子掺杂的镁铝尖晶石晶体的生长方法，晶体分子式可表示为TM_2xMgAl_2(1-x)O₄和TM'_yMg_1-yAl₂O₄（TM=Ti³⁺，Cr³⁺，Fe³⁺，Ni³⁺；TM'=Mn²⁺，V²⁺，Co²⁺，0<x<1，0<y<1），其特征在于，采用火焰法合成的MgAl₂O₄多晶原料，将其和比例浓度配制的过渡族金属氧化物放入铱坩埚中，将其充分受热熔化，采用镁铝尖晶石晶体或掺杂镁铝尖晶石作为籽晶，用提拉法进行晶体生长。本发明可获得大尺寸、高质量的晶体，有望用于微细加工、激光医疗、激光化学、激光印刷、军事应用、水下通讯和轴同位素分离等领域。

主权项

一种过渡族金属离子掺杂的镁铝尖晶石晶体的生长方法，其特征在于：1）称取好晶体生长原料放入坩埚中；2）将籽晶安装到籽晶杆上，关闭炉门，抽真空，设置升温程序进行升温熔料；3）待锅内原料完全熔化后，保持一段时间后进行晶体提拉生长，并在感应炉内采用提拉法生长TM_2xMgAl_2(1‑x)O₄和TM'_yMg_1‑yAl₂O₄晶体；其中：TM代表三价的过渡族金属离子Ti³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺或Ni³⁺；TM'代表二价的过渡金属离子Mn²⁺、V²⁺或Co²⁺，生长的晶体中TM的浓度为x，TM'的浓度为y，x和y的取值范围分别为0<x<1，0<y<1。