1997 Fiscal Year Annual Research Report
バルク単結晶作製における熱・物質移動現象に関する研究
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09044123
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福田 承生 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30199236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BOECK Torste ドイツ, 結晶成長研究所, 研究員
PROKESCH Mic ドイツ, 結晶成長研究所, 研究員
KLIMM Detlef ドイツ, 結晶成長研究所, 研究員
SCHRODER Win ドイツ, 結晶成長研究所, 所長
島村 清史 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90271965)
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| Keywords | バルク単結晶作製 / 熱・物質移動現象 / フッ化物結晶 / 不純物分布の解析 |
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| Research Abstract |
現在の科学技術の発展に伴い単結晶材料は光・電子デバイスの基板材料としてさらなる高品質化・高性能化を求められているため、抜本的な技術革新が急務であり,それを達成するために結晶成長中の諸現象,特に熱・物質移動現象を中心とした複雑な融液物性の解明が必要である.本研究は,これらの状況を鑑み,日独相互協力体制の下でバルク単結晶作製時における熱・物質移動現象の解明を行い、その精密制御手法の確立を探求した。
本年度、東北大学金属材料研究所から2名ドイツ結晶成長研究所に派遣し,またドイツ結晶成長研究所から東北大学金属材料研究所へ3名招へいし、
・磁場印加Cz法,LEC法,FZ法による半導体結晶作製中の熱・物質移動現象
フッ化物および酸化物結晶作製時における不純物分布の解析
等を中心に調査研究を行った。
この中で特にフッ化物結晶で結晶作製雰囲気、原料純度、原料化学組成、作製炉内温度分布、使用坩堝等の作製条件を変化させ単結晶作製時の不純物分布を解析し、結晶作製条件の最適化を行った結果、これまで作製が困難であったYLiF_4、LiCaALF_6、LiSrAlF_6等の新しいフッ化物バルク単結晶の作製に成功した。作製結晶の吸収スペクトル等の光学特性を詳細に検討した結果、LiCaAlF_6で266nm付近にNd:YAGの4倍高調波で励起可能であることがわかり、従来にない紫外領域におけるレーザホスト結晶であることがわかった。
これら相互の研究状況の調査・討論等を進めていく中で日独共同研究体制がより強化し、その結果、当該研究代表者および研究分担者らが中心となり平成10年度より毎年開催されるシンポジウム「日独結晶会議」の発足の礎を築き上げた。
尚、本年度調査研究実績には含まれていないが当該研究分担者の一人であるドイツ結晶成長研究所教授Peter Rudolphが1998年1〜3月東北大学学際科学研究センター客員教授として招へいされた。この招へいにより先述の「日独結晶会議」の打合せ、当該研究課題に関する調査・討論等が滞りなく進められた。
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[Publications] K.Bottcher, 他2名: "Viscosity Measurement of La_3Ga_5SiO_<14>Melt" Crystal Research and Technology. 32巻・6号. 769-772 (1997)
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[Publications] H. Takeda, 他5名: "Growth and Characterization of Na_2CaGe_6O_<14>Single Crystals" Crystal Research and Technology. 32巻・7号. 939-945 (1997)
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[Publications] H. Takeda, 他4名: "Crystal Growth and Structural Characterization of New Piezoelectric Material La_3Ta_<05>Ga_<55>O_<14>" Jpn. J. Appl. Phys.36巻・7号. L919-L921 (1997)
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[Publications] D.Klimm and P.Reiche: "Nonstoichiometry of the New Laser Host LiCaAlF_6" Crystal Research and Technology. 33巻・3号(in press). (1998)
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[Publications] J.Sato, 他5名: "Czochralski Growth of Re_3Ga_5SiO_<14> (RE=La,Pr,Nd) Single Crystals for the Analysis of Infuluence of Rare Earth Substitution on Piezoelectricity" J.Cryst. Growth. (accepted).
