宋森
,
程旻
,
李明伟
,
宋洁
,
周川
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.16.032
通过利用光学显微镜对ZTS晶体(100)面的台阶推移过程进行实时观察,对不同溶液供应速度及不同过饱和度下的台阶生长动力学进行了研究.结果表明,随着溶液供应速度S的增大,台阶平均推移速率先增大后减小.溶液供应速度S≈1.2rnL/min时,台阶平均推移速率达到最大.而在静止的生长溶液中,台阶平均推移速率随着过饱和度σ的增大呈非线性增大,同时确定了生长死区σd和台阶平均推移速率急剧增大时的临界过饱和度值σ*,并计算了不同过饱和度阶段的台阶动力学系数和台阶活化能.
关键词:
ZTS
,
溶液供应速度
,
台阶推移速率
,
生长动力学
,
实时观测
石航
,
李明伟
,
程旻
,
潘翠连
,
吴伟军
功能材料
运用光学显微镜实时观测了硫脲硫酸锌晶体（100）面台阶推移过程。获得了不同过饱和度、不同台阶高度、不同生长时间、不同台阶边缘扭折密度下的台阶推移速率;应用＂净流量＂模型解释了不同台阶推移速率的差异与过饱和度之间的依赖关系,计算了生长单元与台阶融合活化能及单台阶的动力学系数。通过分析发现台阶推移速率随过饱和度增加而线性增加,随台阶高度增加而下降;同一台阶推移速率随时间变化的现象与台阶重组过程有关;而台阶边缘扭折密度则从根本上决定了台阶推移速率的大小和变化趋势。
关键词:
ZTS晶体
,
台阶
,
实时
,
光学显微镜
王永宝
,
李明伟
,
程旻
,
潘翠连
,
宋洁
人工晶体学报
研究了L-精氨酸掺杂下硫脲硫酸锌(ZTS)溶液中的成核过程,测量了在不同掺杂浓度下ZTS溶液的亚稳区和诱导期.结果表明:随掺杂浓度的增加,溶液的亚稳区变宽,诱导期增大；根据经典成核理论计算了晶体的成核热、动力学参数,分析了溶液稳定性与掺杂浓度的关系,即随着L-精氨酸掺杂浓度的增加,溶液的稳定性得到明显提高.利用化学腐蚀法对ZTS晶体(100)面进行了腐蚀,并用光学显微镜对腐蚀面进行观察,得到了清晰的位错蚀坑.当L-精氨酸掺杂浓度为1.5mol％时,ZTS晶体(100)面位错蚀坑密度最小,适合高光学质量晶体的生长.
关键词:
ZTS晶体
,
亚稳区
,
诱导期
,
成核
,
溶液稳定性
曹亚超
,
李明伟
,
程旻
,
宋洁
,
胡志涛
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.013
采用原子力显微镜实时和非实时观察了不同过饱和度下 KDP 晶体(100)面相变界面微观形貌,观察到晶体从生长死区恢复生长的过程；首次得到大台阶形成过程的实时 AFM图像,解释了大台阶的形成机理；分析了台阶失稳的原因。结果表明,不同实验条件下,KDP(100)面相变界面均呈现为台阶面。在低过饱和度下,生长台阶来源于螺位错；在较高过饱和度下,层状台阶列来源于二维核。
关键词:
KDP
,
相变界面
,
大台阶
,
AFM
,
层状台阶列
程旻
,
李明伟
,
付东
,
薛晓攀
,
喻江涛
功能材料
研究了不同pH值下、不同温度和过饱和度的KDP溶液的成核过程,测定了不同情况下溶液的诱导期.研究表明,当KDP溶液的过饱和比S1.3时,均匀成核起主导作用;当S<1.2时,非均匀成核起主导作用.根据经典均匀成核理论,针对KDP过饱和溶液均匀成核的情况计算出了不同pH值、不同温度下的固-液界面张力等成核参数,并从上述参数的相互比较中分析得到了改变pH值后溶液稳定性变强的原因.最后通过对表面熵因子的计算,确定了KDP晶体的微观生长机制为连续生长模式.
关键词:
pH值
,
KDP
,
均匀成核
,
诱导期
,
固-液界面张力
张小莉
,
程旻
,
康道远
,
杨森
,
刘希夏
人工晶体学报
相比传统KDP晶体同心旋转的生长方式,本文利用数值模拟的方法,针对不同旋转半径和不同籽晶摆放方式对KDP晶体生长过程中溶液流动和物质输运的影响进行研究,以寻找提高晶体表面过饱和度及其均匀性的方法.计算结果表明:随着旋转半径从0 cm增大到3 cm,晶面时均过饱和度整体也逐渐增大,柱面平均均方差逐渐减小,锥面平均均方差先增大后减小;当晶体摆放方式采用棱边迎流时,晶体表面时均过饱和度相比柱面迎流略有下降,但其平均均方差最小,有利于减少包裹体的产生.
关键词:
KDP晶体
,
数值模拟
,
旋转半径
,
表面过饱和度
,
均方差
郭晋丽
,
李明伟
,
程旻
,
殷士杰
,
曹亚超
功能材料
通过对40℃、不同pH值和过饱和度下ADP晶体(100)面法向生长速度的研究,发现在同一过饱和度下,改变pH值后晶面的生长速度明显加快.实验数据显示,在过饱和度较低时,(100)面的生长以螺旋位错生长机制为主;过饱和度较高时,以二维成核生长机制为主,而且pH值的改变会促使ADP晶体在较低的过饱和度下就从位错生长机制向二维成核生长机制转变.利用实验数据计算出了不同pH值下、二维成核生长机制控制晶体生长时的台阶棱边能.最后,运用原子力显微镜(AFM)非实时观察了不同过饱和度、不同pH值下生长的ADP晶体(100)面的微观形貌,发现与正常pH值相比,在较低的过饱和度下,pH=2.5和5.0的晶面上就出现了二维核.
关键词:
pH值
,
ADP
,
生长速度
,
AFM
李明伟
,
程旻
,
付东
,
李哲
,
朱廷霞
功能材料
通过对简立方晶体(001)晶面生长的蒙特卡罗模拟,获得了不同晶体表面热粗糙度,不同过饱和度,不同平均扩散距离以及不同表面尺寸下晶体生长速率;同时,应用舍维数法,计算了表面分形维数;并对表面形貌及描述表面特性的相关参量作了分析.结果表明,法向生长模式和二维核生长模式,包括单核和多核生长模式,都可能出现,其主要取决于热粗糙度和过饱和度的大小.晶体生长速率与表面的微观特性紧密相关,如扭折、台阶、台面和吸附基元的百分比.
关键词:
晶体生长
,
蒙特卡罗模拟
,
表面形貌
,
分形维数
喻江涛
,
李明伟
,
曹亚超
,
王晓丁
,
程旻
功能材料
ADP晶体{100}面族生长的实时与非实时AFM(atomic force microscopy,AFM)研究表明,过饱和度σ处于0.005～0.04,生长温度介于293～313K之间时,晶面上观察到位错生长丘和其它晶体缺陷所形成的生长丘,晶面主要为台阶推进方式生长;位错生长丘上空洞的出现与位错弹性理论相符;随过饱和度σ降低,台阶形貌会发生相应变化;生长温度为298K时,台阶棱边能不小于6.2×10-7J/cm2.
关键词:
ADP晶体
,
生长丘
,
台阶
,
台阶棱边能
,
AFM
