مقاله رشد محلول آبی در دمای پایین تک بلورهای آکوستو-اپتیک TeO2

چکیده

$α$-TeO2 is widely used in acousto-optic devices due to its excellent physical properties. Conventionally, $α$-TeO2 single crystals were grown using melt methods. Here, we report for the first time the growth of $α$-TeO2 single crystals using the aqueous solution method below 100 °C. Solubility curve of $α$-TeO2 was measured, and then single crystals with dimensions of 3.5×3.5×2.5 mm3 were successfully grown using seed crystals that were synthesized from spontaneous nucleation. The as-grown single crystals belong to the P41212 space group, evidenced by single crystal X-ray diffraction and Rietveld refinement on powder diffraction. Rocking curve measurements show that the as-grown crystals exhibit high crystallinity with a full-width at half maxima (FWHM) of 57.2”. Ultraviolet-Visible absorption spectroscopy indicates the absorption edge is 350 nm and the band gap is estimated to be 3.58 eV. The density and Vickers hardness of as-grown single crystals are measured to be 6.042 g/cm3 and 404 kg/mm2, repectively. Our findings provide an easy-to-access and energy-saving method for growing single crystals of inorganic compounds.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

$ α $-TEO2 به دلیل خصوصیات بدنی عالی ، در دستگاه های آکوستیک و نوری مورد استفاده قرار می گیرد.به طور معمول ، کریستال های $ α $-TEO2 با استفاده از روشهای ذوب رشد کردند.در اینجا ، ما برای اولین بار رشد کریستال های $ α $-TEO2 را با استفاده از روش راه حل آبی زیر 100 درجه سانتیگراد گزارش می دهیم.منحنی حلالیت $ α $-TEO2 اندازه گیری شد ، و سپس کریستال های منفرد با ابعاد 3.5×3.5×2.5 mm3 با موفقیت با استفاده از کریستال های بذر که از هسته خود به خودی سنتز شدند ، با موفقیت رشد کردند.کریستال های تک به عنوان رشد متعلق به گروه فضایی P41212 ، که توسط پراش اشعه ایکس کریستالی تک و پالایش Rietveld در پراش پودر مشهود است.اندازه گیری های منحنی تکان دهنده نشان می دهد که کریستال های رشد یافته دارای تبلور بالایی با پهنای کامل در نیمی از حداکثر (FWHM) 57.2 ‘هستند.طیف سنجی جذب ماوراء بنفش قابل مشاهده نشان می دهد لبه جذب 350 نانومتر و شکاف باند 3.58 ولت تخمین زده می شود.چگالی و سختی ویکرز کریستالهای تک به عنوان رشد اندازه گیری می شود.یافته های ما روشی آسان برای دسترسی و صرفه جویی در مصرف انرژی برای رشد کریستال های منفرد ترکیبات معدنی ارائه می دهد.