2. З давніх часів людство використовує кристали.
Спочатку це були природні кристали, які
використовувались як знаряддя праці та
засоби для лікування та медитації. Пізніше
роль рідкісні камені та дорогоцінні метали
почали відігравати роль грошей.
Фундаментальні наукові дослідження та
відкриття XX сторіччя дозволи розробити
методи отримання штучних кристалів та
суттєво розширити області їх застосування.
Монокристал – це окремий однорідний
кристал, який має безперервну кристалічну
ґратку. Зовнішня форма монокристалу
залежить від атомно-кристалічної будови.
Кристали, які вирощувались за малих
швидкостей зазвичай мають добре сформовану
природну огранку.
3.
4. Сучасне промислове виробництво широко застосовує
монокристали, такі як кремнію та інтерметалідів (штучні
сплави елементів третьої групи з елементами п’ятої групи).
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.
5.
6. 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.