Исследования процессов роста монокристаллов Bi12GeO20, выращенных по методу Чохральского, по рентгенодифракционным характеристикам естественных боковых граней

Кристаллы германата висмута (германосилленита, Bi₁₂GeO₂₀) вызывает большой интерес благодаря уникальной комбинации пьезоэлектрических, электрооптических и магнитооптических свойств, что в сочетании с фотопроводимостью выдвигает его в число наиболее перспективных материалов для создания электро- и магнито-оптических модуляторов лазерного излучения, запоминающих устройств типа ПРОМ и т.д. Германосилленит используют также для создания ультразвуковых линий задержки с большим значением времени задержки и для фильтров со сложной топологией.

Технология роста данных монокристаллов позволяет также проводить уникальные исследования естественных боковых граней с помощью рентгенодифракционных методов. Это дает возможность получить первичную информацию о качестве полученного в ходе роста кристалла сразу после окончания ростового процесса, не прибегая к дополнительной механохимической обработке  кристаллической були. Важно также отметить, что рентгенодифракционные методы являются неразрушающими и высокоточными, а значит проведение этих исследований, с одной стороны, не вносит никаких изменений в структуры получаемых кристаллических заготовок, а с другой – значительно сокращает время, необходимое для проведения первичной оценки их качества, а также позволяет более тщательно подбирать параметры синтеза.

В результате проведения исследований поверхности естественной грани (001) образца Bi₁₂GeO₂₀, представленной на рисунке 1, был получен ряд кривых дифракционного отражения. Все полученные кривые качания имеют гладкий вид и хорошо аппроксимируются распределением Лоренца. Итоговое продольное распределение полуширины кривой дифракционного отражения поверхности образца, полученное с шагом 2 мм, приведено на рисунке 2 . Анализируя получившиеся данные, можно качественно оценивать влияние технологических параметров роста на структурное совершенство выращенных кристаллов.

 

                                                                            

                                              Рисунок 1 - Внешний вид грани (001) монокристалла Bi12GeO20

                                                              

                                Рисунок 2 - Продольное распределение полуширины КДО рефлекса (400)  вдоль грани (100)