Ніжанковський С. В. Вирощування оптичних кристалів сапфіру методом горизонтальної спрямованої кристалізації з використанням відновних газових середовищ

Об'єкт дослідження - сапфір,вирощений методом горизонтальної спрямованої кристалізації (ГСК) у відновних газових середовищах з шихти на основі металургійного глинозему. Мета дослідження - вивчення особливостей формування функціонально важливих оптичних та структурних властивостей сапфіру. Методи дослідження: Cпектрофотометрія, рентгеноструктурний аналіз, спектральний аналіз, електронно-зондовий мікроаналіз, , скануюча електронна мікроскопія, оптична мікроскопія, метод електронно-парамагнітного резонансу. Теоретичні і практичні результати, новизна: Встановлені умови очищення глинозему у відновному середовищі СО+Н2. Розроблено технологію одержання шихти з металлургійного глинозему. Доведено, що оптичні властивості сапфіру, вирощеного у середовищі СО+Н2 визначаються концентрацією домішки тітану та відновним потенціалом середовища вирощування. Встановлено, що відпал у середовищах з різним відновним потенціалом, дозволяє одержувати сапфір одночасно з високою стійкістю до УФ-віпромінювання, і з високоюпрозоростю у УФ-діапазоні. Показано, що вірощування сапфіру у відновних середовищах не приводить до істотної зміни мікроструктури кристалів. Встановлено, що мікровключення в сапфірі вирощеному у відновних середовищах Ar+(CO,H2), утворюються в розплаві в наслідок його аніонної нестехіометрії. Показано, що вирощування сапфіру без мікровключень методом ГСК у відновному середовищі можливо тільки при утримані парціального тиску відновних компонентів нижче критичного рівня. Сфера використання: технологія вирощування кристалів сапфіру.