人工晶體:展現科學華彩|其他人工寶石|人工寶石|珠寶鑒定

[內容提要]:走進山東大學晶體材料國家重點實驗室,更像是走進了夢幻般的“水晶宮”。在這裏,晶瑩的紅色寶石、剔透的人造鑽石,已經不再是最吸引眼球的瑰寶,而展廳正中重達380公斤. 近日,俄羅斯科學院西伯利亞分院無機化學研究所公佈一項最新研究. 據《古玩指南》、《玉紀》、《玉器史話》等書的記述,玉器作偽有. 廣州消息春節臨近,關於“金書”的廣告比比皆是,這些金書低則幾. 2月10日電據此間媒體9日報導,日本愛媛大學地球物理學教授入. 鑽石評價的四個要素中,唯有切工是直接受人為因素影響的。鑽石可.
走進山東大學晶體材料國家重點實驗室,更像是走進了夢幻般的“水晶宮”。在這裏,晶瑩的紅色寶石、剔透的人造鑽石,已經不再是最吸引眼球的瑰寶,而展廳正中重達380公斤的透明KDP晶體,大概是最美麗而昂貴的———它展現的是科學的美。在陶緒堂博士的引導和解說下,我們理解了“晶體是美麗的,更是有用的”這句話的含意。
  “晶體與氣體、液體以及非晶質固體的本質區別是結構上的‘長程有序’,晶體的‘長程有序’規律,可以用點陣構造來描述。在晶體中,晶瑩透明的有很多,但並不是所有透明的固體都是晶體,如玻璃就不是晶體。這是因為,玻璃並沒有‘長程有序’結構。”陶緒堂博士深入淺出的解釋,讓我們對這座神秘的科學殿堂親近了許多。
    這麼巨大的晶體是如何製備的呢?帶著疑問與好奇,我們隨陶緒堂博士來到了KDP晶體生長室。迎面矗立的是幾個裝著溶液的透明大槽,其中一塊晶瑩剔透的晶體隨著機械攪拌器在來回的轉動,在燈光的照射下,反射出彩色的光芒。陶緒堂博士告訴我們,這就是正在生長中的大KDP晶體,晶體生長裝置也是晶體材料國家實驗室自己設計、委託加工的,它是晶體材料重點實驗室在數十年研究的基礎上,獨創的“四槽流動法”晶體生長工藝及裝置。其中,這個有晶體的大槽是晶體生長槽,其他三個槽不停地為生長槽提供原料。這塊晶體已經生長了四個多月,每天只生長一、兩毫米。為了達到使用要求的尺寸,它還要晝夜不停地生長幾個月;在它生長期間,不能出現斷電、機械故障等任何問題。用這些裝置,我們在國內首先生長了多個重量超過100公斤的大單晶,目前生長的單晶重量最大的超過了700公斤,這在國際上處於前沿水準。
  當我們問陶博士這些晶體的價格如何時,陶博士自豪地回答:“小塊晶體市場上是有價的,但幾百公斤大的KDP晶體,卻是花錢也買不來的,因為它是鐳射慣性約束核聚變目前唯一可用的頻率變換器和光開關關鍵材料”。
  我們的腳步踏進碳化矽單晶實驗室。與KDP晶體生長實驗室不同的是,這裏的儀器設備精密且複雜,空間佈局緊湊,這裏有目前世界上最先進的碳化矽單晶生長爐,價值超過800萬元。
  主持這一研究的徐現剛博士說,碳化矽晶體被稱為第三代半導體材料,又稱為寬禁帶半導體材料、高溫半導體材料等,是目前國際上的研究熱點。它們具有高熱導率、高臨界擊穿電場和低介電常數等特點,成為耐高溫、大功率、耐高壓、抗輻照的半導體器件的優選材料。其器件可用於核反應爐系統、宇航、電力系統等領域的極端環境中。該晶體的生長條件苛刻,需在2100℃以上保持高真空一周以上,且對籽晶品質、固定方式等也有很高要求。晶體材料國家重點實驗室利用長期研究工作中積累的單晶生長經驗,結合自行設計的獨特的坩堝和溫場,配合國外進口設備,在短時間內成功地生長出直徑達2英寸的碳化矽晶體,並圓滿解決了切片、拋光等工藝。大尺寸碳化矽晶體的研製成功,使我國成為繼美國、日本、德國之後,有能力生長這種晶體的國家,打破了西方國家對我國的禁運,並為我國的高溫半導體材料的研發和應用跨出了重要的一步。
  隨著電腦技術和雷射技術的發展,人類已經走進了嶄新的光電子時代;而實現這一巨大變化的物質基礎之一,就是以單晶矽為代表的晶體材料。可以斷言,晶體材料的進一步發展,必將譜寫出人類科技文明的新篇章。正如陶緒堂博士所說,“晶體不僅是美麗的,而且也是有用的。她蘊涵著豐富的內容,是人類寶貴的財富。但迄今為止,人們對她的認識猶如冰山一角,還有許多未知領域等待著我們去探索。晶體材料的研究將從體塊向薄膜、納米方向擴展,並同化學、物理、光學、生命科學等學科交叉、融合。晶體材料將在更多科學領域熠熠生輝”!
本條由網友[Calderon]提供 2011-10-20 10:32:55
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