人工晶体学报

作者：王蒙召, 许安涛, 李尚升, 高广进, 胡美华, 宿太超, 黄国锋, 李战厂, 周振翔, 聂媛, 陈珈希, 周绪彪

单位：1.河南理工大学材料科学与工程学院,河南省深地材料科学与技术重点实验室,焦作 454003;；2.焦作师范高等专科学校,焦作 454000;；3.赤峰学院,内蒙古自治区高压相功能材料重点实验室,赤峰 024000;；4.北京中材人工晶体研究院有限公司,北京 100018

关键词：Ⅰb型金刚石,高温高压合成,温度梯度法,触媒合金片,裂晶,连晶,

基金：国家自然科学基金(52072113);内蒙古自治区高压相功能材料重点实验室开放课题(cfxygy202003);河南省自然科学基金(182300410279);河南省科技攻关项目(182102210311);河南理工大学博士基金(B2017-54)

本文以Ni70Mn25Co5和Fe64Ni36合金及其复合合金作为触媒,采用高温高压温度梯度法在5.6 GPa压力下,对不同温度下沿(100)晶面生长的Ⅰb型金刚石的生长特性进行了研究,研究表明:以Fe64Ni36触媒合成出的金刚石在以(111)晶面为主的晶形高温生长范围内出现了一段约50 K范围的裂晶生长区,而以Ni70Mn25Co5触媒合成的金刚石在生长温度范围内,特别是在以(111)晶面为主的晶体生长高温区域内容易出现连晶缺陷;高温下Fe64Ni36触媒过度熔融可能是晶体容易产生裂晶的原因,Ni70Mn25Co5触媒熔体黏性较低可能是容易形成连晶的原因;采用两种触媒复合的方式有效避免了裂晶和连晶的产生;拉曼光谱表征发现连晶的晶体内部质量与单晶的晶体质量相近,裂晶中晶格畸变和杂质较多,晶体内应力较大,复合触媒体系合成的金刚石晶体内应力小,质量好。

来源：2021年第11期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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