钛酸锶(SrTiO3STO)是一种应用非常广泛的衬底材料,比如:多铁或压电等应变工程薄膜材料。化学计量的STO在可见光波段是透明的,尽管方法不同,但目前如果不借助晶体生长后的退火处理步骤,仍然还不可能生长完全无色的大块STO晶体。生长后的晶体颜色一般在橙黄色到蓝紫色之间,有时甚是黑色,关于这些颜色的成因也尚存争议。Franz Kamutzki等人通过法国Cyberstar公司的LHPG(激光基座加热法单晶炉)设备系统研究了化学计量配比、Sr过量配比、不同气氛(Ar, N2, O2, H2等)等条件下的STO单晶纤维生长实验,相关实验为系统研究STO单晶生长工艺条件和晶体颜色之间的关系具有重要意义。

以下为Franz Kamutzki等人在文章中列出的不同工艺条件下生长出的不同颜色的STO单晶。

参考文献:

The influence of oxygen partial pressure in the growth atmosphere on the coloration of SrTiO 3 single crystal fibers. CrystEngComm, 2016,18, 5658-5666



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化学计量配比生长的STO单晶样品的吸收谱


Sr过量配比生长的STO单晶样品的吸收谱


参考文献:

The influence of oxygen partial pressure in the growth atmosphere on the coloration of SrTiO 3 single crystal fibers. CrystEngComm, 2016,18, 5658-5666




1. Up-conversion dynamics in GdAlO3:Er3+ single crystal fibre. Optical MaterialsVolume 5, Issue 4, May 1996, Pages 233-238.

2. The influence of oxygen partial pressure in the growth atmosphere on the coloration of SrTiO 3 single crystal fibers. CrystEngComm, 2016,18, 5658-5666.


山东大学

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