温度梯度法宝石级金刚石的合成及表征

• 作者: 张永胜 肖宏宇 苏剑峰 鲍志刚
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 金刚石 触媒 温度梯度法 有限元法
• 年，卷（期）: 2012,（24）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 505-511
• 分类号: TQ164.8
• 语种: 中文

摘要

利用温度梯度法，在5．0—5．7GPa，1250---1600℃条件下，研究了FeNiMnCo触媒合成宝石级金刚石的温度和压力区间，给出了P-T相图．基于有限元法的温度场模拟及碳素浓度梯度拟合结果表明，I型温度场只适合生长大尺寸优质板状及小尺寸塔状金刚石单晶；II型温度场可以合成出大尺寸优质板状或塔状金刚石单晶．该结论被Ib型及掺硼宝石级金刚石晶体生长实验所证实．提出碳素浓度梯度是决定晶体生长速度及合成晶体品质的关键因素．研究得到了只有触媒中温度场分布与晶体尺寸、形貌相匹配时，才能合成出优质宝石级金刚石单晶的晶体生长规律．揭示了{110}，和{113}高指数晶面在Ib型金刚石“V”形区内的分布规律．通过傅里叶红外光谱检测发现，FeNiMnCo触媒合成金刚石的氮含量较低，较低的氮含量是由铁会降低金刚石氮含量所致．氮含量低有利于金刚石的光谱透过性．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张永胜	洛阳理工学院数理部	53	135	6.0	9.0
2	肖宏宇	洛阳理工学院数理部	15	18	3.0	3.0
3	鲍志刚	洛阳理工学院数理部	7	15	2.0	3.0
4	苏剑峰	洛阳理工学院数理部	14	32	3.0	5.0