晶体生长期刊投稿步骤

虽然描述晶体生长的理论模型较多，但所有的模型都与实际晶体生长实验还有很大的差距，晶体生长实际过程还是通过实验来确定，还不能用理论指导生产。具体方法很多，下面简要介绍几种最常用的方法。

（1）水热法。这是一种在高温高压下从过饱和热水溶液中培养晶体的方法。用这种方法可以合成水晶、刚玉（红宝石、蓝宝石）、绿柱石（祖母绿、海蓝宝石）、石榴子石及其他多种硅酸盐和钨酸盐等上百种晶体。晶体的培养是在高压釜（图8-9）内进行的。高压釜由耐高温高压和耐酸碱的特种钢材制成。上部为结晶区，悬挂有籽晶；下部为溶解区，放置培养晶体的原料，釜内填装溶剂介质。由于结晶区与溶解区之间有温度差（如培养水晶，结晶区为 330～350°C，溶解区为360～380°C）而产生对流，将高温的饱和溶液带至低温的结晶区形成过饱和析出溶质使籽晶生长。温度降低并已析出了部分溶质的溶液又流向下部，溶解培养料，如此循环往复，使籽晶得以连续不断地长大。

图8-9 水热法培养晶体的装置

（2）提拉法。这是一种直接从熔体中拉出单晶的方法。其设备如图8-10 所示。熔体置坩埚中，籽晶固定于可以旋转和升降的提拉杆上。降低提拉杆，将籽晶插入熔体，调节温度使籽晶生长。提升提拉杆，使晶体一面生长，一面被慢慢地拉出来。这是从熔体中生长晶体常用的方法。用此法可以拉出多种晶体，如单晶硅、白钨矿、钇铝榴石和均匀透明的红宝石等。适合用提拉法生长的晶体只能是同成分相变晶体，即熔体与晶体成分相同，只须在熔点处从熔体转变为晶体。

图8-10 提拉法示意图

（3）低温溶液生长。从低温溶液（从室温到75°C左右）中生长晶体是一种最古老的方法。该方法就是将结晶物质溶于水中形成饱和溶液，再通过降温或蒸发水分使晶体从溶液中生长出来。在工业结晶中，从海盐、食糖到各种固体化学试剂等的生产，都采用了这一技术。工业结晶大多希望能长成具有高纯度和颗粒均匀的多晶体，生长是靠自发成核或放入粉末状晶种来促进生长的。从低温溶液中也可培育出各种功能晶体材料，但晶体的硬度低，溶于水。

（4）高温溶液生长。高温溶液（约在300°C以上）法生长晶体，十分类似于低温溶液法生长晶体，它是将晶体的原成分在高温下溶解于某一助溶剂中，以形成均匀的饱和溶液，晶体是在过饱和溶液中生长，因此也叫助溶剂法或盐溶法。此法关键是要找到能溶解晶体原成分的助溶剂。