[发明专利]稀土正铁氧体单晶的生长方法及应用

摘要

本发明公开了一种稀土正铁氧体单晶的生长方法，通过光学浮区生长法进行第一次晶体生长，得到有1个方向的单晶，然后单晶作为籽晶棒进行循环生长，得到有3个方向的单晶。本发明还公开了一种稀土正铁氧体单晶的生长方法的用途，用于制备稀土正铁氧体单晶材料。本发明结合稀土材料本身的特点，使用光学浮区法，通过控制单晶生长速度、料棒旋转速度和气氛的流量等工艺参数得到稳定的熔体，采用单晶作为下棒，从而循环生长有明确a,b,c三个晶体方向的稀土正铁氧体RFeO₃功能单晶晶体，整个制备过程，无腐蚀、无污染、晶体完整性好、晶体质量高、晶体生长效率高、可重复性好。

主权项

一种稀土正铁氧体单晶的生长方法，其特征在于，包括以下步骤： a. 按设定配比以铁氧化物及稀土氧化物配料制备多晶原料棒，采用光学浮区法进行第一次晶体生长，得到有1个方向的单晶，即制备生长方向为c轴的稀土正铁氧体单晶，待正铁氧体单晶结晶后，降至室温，即得到以 001方向为生长方向的稀土正铁氧体单晶；b. 将在上述步骤a中生长方向为c轴的稀土正铁氧体单晶作为籽晶棒，并作为下棒，用稀土正铁氧体多晶原料棒作为上棒，仍然采用光学浮区法使籽晶棒上继续生长晶体，待结晶后，降至室温，即得到完成第一轮生长的稀土正铁氧体单晶，作为上棒的原料棒转动时和作为下棒的籽晶棒转动时始终共轴，使得单晶晶体生长方向为c方向；c．重复上述步骤b进行稀土正铁氧体单晶的新一轮生长过程，即继续将在上述步骤b中得到的稀土正铁氧体单晶作为籽晶棒，并作为下棒，继续用稀土正铁氧体多晶原料棒作为上棒，仍然采用光学浮区法使籽晶棒上继续生长晶体，待结晶后，降至室温，完成新一轮的稀土正铁氧体单晶生长过程，然后如此循环反复直到在籽晶棒上生长出具有相互垂直的两个显露面的稀土正铁氧体单晶为止，最终得到有明确的a、b、c三个晶体方向的近似方柱体的完整的稀土正铁氧体单晶。