Studium růstu krystalů metodami směrové krystalizace

Tématem semináře je prezentování výsledků studia vlivu růstových podmínek (teplotní gradient v peci a rychlost posuvu ampule teplotním gradientem) na pozici a tvar fázového rozhraní krystal/tavenina během růstu krystalů olovnatých a podvojných alkalicko-olovnatých halogenidů vertikální Bridgmanovou metodou. Ke studiu vlivu růstových podmínek při simulovaném růstu krystalů vertikální Bridgmanovou metodou za statických a dynamických podmínek byly zvoleny následující experimentální metody: (i) přímé pozorování pozice a tvar fázového rozhraní krystal/tavenina, (ii) vyvolání koncentračních proužků v krystalu a (iii) měření teplotního pole v modelové sloučenině PbCl2.

Z experimentálních metod byly získány informace o závislosti pozice a tvaru fázového rozhraní krystal/tavenina na různých podmínkách růstu krystalů. Měření teplotního pole poskytlo informace o rozložení teploty v růstovém systému ve třech pozicích ampule ve čtyřech teplotních gradientech, které byly použity jako okrajové podmínky při výpočtu numerického modelu.

Vedle experimentálních metod bylo provedeno i numerické modelování studovaného systému za použití komerčně dostupného softwaru Comsol Multiphysics. Výpočtem numerického modelu bylo získáno rozložení teploty a směr a rychlost proudění tekutin (tavenina a okolní atmosféra v peci) ve studovaném systému. Na základě dosažených výsledků experimentálního studia a numerického modelu byly upraveny podmínky pro růst krystalů uvedených sloučenin a byly připraveny jejich krystaly.