4. http://linda6035.ucoz.ru/
Якщо швидкість вирощування кристалу буде високою, то будуть
утворюватись полікристали або полікристалічні агрегати, які
складаються з великої кількості по різному орієнтованих
монокристалів.
Монокристали високочистих речовин мають однокові властивості
не залежно від методу отримання.
Натепер налічують близько 150 видів методів отримання
монокристалів з парової, рідкої (розплавів та розчинів) і твердої
фази. Найпоширенішими методами отримання з рідкої фази можна
назвати метод кристалізації всередині тигля, поступовим
переміщенням його з гарячої зони печі через холодну діафрагму
(метод Бриджмена-Стокбаргера); виведенням частини розплаву з
тигля за допомогою затравки (метод Чохральського); методом
зонної плавки ( метод Пфанна) тощо.
5. http://linda6035.ucoz.ru/
На кафедрі високотемпературних матеріалів та порошкової
металургії останнім методом вирощую монокристали
гексаборида лантану та різних евтектичних сплавів на його
основі. З монокристалів цих сполук виготовляють катоди, що
використовуються в емісійній техніці.
Сучасне промислове виробництво широко застосовує
монокристали діелектриків та напівпровідників, таких як
монокристали кремнію та інтерметалідів (штучні сплави
елементів третьої групи з елементами п’ятої групи), що є
основою твердотільної електроніки, до якої відносяться
електромеханічні прилади та такі пристрої як реле,
перемикачі, виконавчі механізми, п’єзоелектричні прилади,
накопичувачі на магнітних дисках, циліндричних магнітних
доменах.
Штучний монокристал кремнію
6. http://linda6035.ucoz.ru/
Завдяки швидкому розвитку електротехніки та електроніки
використання монокристалів збільшується з року у рік. Сьогодні деталі
виконані з високочистих монокристалічних матеріалів можна знайти
майже у всіх електронних приладах, від радіоприймачів і телевізорів до
великих електронно-розрахункових машин.
Сучасних монокристалів для отримання світла в кристалічних лазерах та
зміни його частоти з використанням ефекту нелінійної оптики вимагає і
лазерна техніка, яка бурхливо розвивається.
Сучасній техніці вже не вистачає небагатого набору властивостей
природних кристалів (особливо для створення напівпровідникових
лазерів), тому вчені розробили метод створення кристалоподібних
речовин з проміжними властивостями шляхом вирощування надтонких
шарів (одиниці-десятки нанометрів), що чергуються, кристалів з
подібними кристалічними ґратками – метод епітаксії. Ці кристали
отримали назву фотонних кристалів.
7. http://linda6035.ucoz.ru/
В фотонних кристалах існують так звані заборонені енергетичні
зони – це значення енергії фотонів, за якої вони не можуть
проникати у кристал і розчинятись у ньому. Тобто, якщо на
кристал падає фотон з енергією, яка лежить у забороненому
інтервалі, то цей фотон не зможе проникнути до товщі
кристала, він буде відбитий. Якщо ж енергія кванта світла, що
падає, матиме дозволене значення, то він успішно пройде
через кристал. Тобто фотонні кристали можуть грати роль
світлового фільтра, що пропускає фотони лише з певними
значеннями енергії і відсіює усі інші.
Фотонні кристали можна розділити на три групи, в залежності
від кількості просторових осей вздовж яких змінюється
значення показника переломлення. За цим критерієм кристали
поділяють на одно-, дво- та трьохмірні.
8. http://linda6035.ucoz.ru/
Найвідомішим представником фотонних кристалів є опал. Дивовижний
кольоровий візерунок, який властивий опалу з’являється саме завдяки
існуванню заборонених енергетичних зон.
Фотонні кристали в лазерах дозволяють отримувати мало сигнальну
лазерну генерацію, так звані низько порогові та без порогові; в дисплеях
виконувати маніпуляції кольором пікселей; завдяки упорядкованому
характеру явища утримання фотонів у фотонних кристалах їх можна
використовувати як логічні пристрої та пристрої для запам’ятовування.
Монокристали штучних сапфірів лише у незначній мірі поступаються
твердості алмазу і мають високу стійкість проти дряпання, що дозволяє
застосовувати їх як захисні екрани в електронних пристроях (планшетах,
смартфонах тощо). Застосування метода Чохральського дозволяє
отримувати величезні монокристали штучних сапфірів.