一种锡酸钙单晶的定向生长方法技术

本发明专利技术适用于单晶生长技术领域，提供了一种锡酸钙单晶的定向生长方法，包括以下步骤：将CaCl2和SnO2按摩尔分数2：1称量，并将CaCl2和SnO2的混合物进行研磨；将得到的研磨物置于坩埚中，将坩埚放置于真空管式炉内升温至一定温度使得研磨物加热成溶液，保持炉内温度一定时间后降温，得到锡酸钙晶体。本发明专利技术生长过程中晶体成核方向可控，成品率高，可以获得结晶性良好的锡酸钙单晶，生长完成的晶体晶粒发育完整，形貌规则，表面光洁，不会溶解，不会被挥发的氯化物附着，便于对锡酸钙单晶的众多性质进行分析。行分析。行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种锡酸钙单晶的定向生长方法


[0001]本专利技术属于单晶生长
，尤其涉及一种锡酸钙单晶的定向生长方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿为具有ABO3结构晶体材料的总称，所属晶系主要有正交、立方、菱方、四方、单斜和三斜晶系，A位离子通常是稀土或者碱土具有较大离子半径的金属元素，它与12个氧配位形成最密立方堆积，主要起稳定钙钛矿结构的作用；B位一般为离子半径较小的元素(一般为过渡金属元素，如Mn、Co、Fe等)，它与6个氧配位占据立方密堆积中的八面体中心，由于其价态的多变性使其通常成为决定钙钛矿结构类型材料很多性质的主要组成部分。与简单氧化物相比，钙钛矿结构可以使一些元素以非正常价态存在，具有非化学计量比的氧，或使活性金属以混合价态存在，使固体呈现某些特殊性质。由于固体的性质与其催化活性密切相关，钙钛矿结构的特殊性使其在催化方面得到广泛应用。同时钙钛矿结构可设计性强，具有良好的光伏性能，也可以应用于下一代照明或显示器LED等领域。
[0003]锡酸钙(CaSnO3)是钙钛矿材料家族的一员，称为碱土锡酸盐。碱土锡酸盐还包括BaSnO3和SrSnO3，其中BaSnO3为立方结构Pm3m，CaSnO3和SrSnO3为正交结构Pbnm。CaSnO3(CSO)是一种具有倾斜SnO6八面体的扭曲钙钛矿，近年来，由于其介电性能是目前应用最广泛的探索，因此对其进行了广泛的研究。CSO钙钛矿是一种透明的半导体氧化物，在有机发光二极管中具有潜在的应用前景；这种化合物还被用作制造光伏电池的透明电极。CSO钙钛矿可用于多种电化学器件，如化学传感器、水电解系统、平板显示器、抗静电涂料、湿度传感器和锂离子电池。此外，最突出的应用之一可能是作为电容器组件，能够获得稳定的频率。
[0004]通常方法所获得的锡酸钙晶体，多为粉晶以及多晶样品，生长方向不确定，尺寸较小，晶体颗粒容易粘连，不便对锡酸钙单晶的众多性质进行分析。
[0005]因此，针对以上现状，迫切需要开发一种锡酸钙单晶的定向生长方法，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种锡酸钙单晶的定向生长方法，旨在解决上述
技术介绍
中提到的问题。
[0007]本专利技术实施例是这样实现的，一种锡酸钙单晶的定向生长方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1：将CaCl2和SnO2按摩尔分数2：1称量，并将CaCl2和SnO2的混合物进行研磨；
[0009]步骤S2：将步骤S1中得到的研磨物置于坩埚中，将坩埚放置于真空管式炉内升温至一定温度使得研磨物加热成溶液，保持炉内温度一定时间后降温，得到锡酸钙晶体。
[0010]进一步的技术方案，在步骤S1中，CaC l2和SnO2的称量过程在手套箱中进行。
[0011]进一步的技术方案，在步骤S1中，CaC l2和SnO2的混合物在研钵中充分研磨，且研磨时间不低于2小时。
[0012]进一步的技术方案，在步骤S2中，升温温度设置为1200℃。
[0013]进一步的技术方案，在步骤S2中，炉内温度保持时间为24小时。
[0014]进一步的技术方案，在步骤S2中，降温速率为30～50℃/小时。
[0015]进一步的技术方案，在步骤S2中，降温速率为40℃/小时。
[0016]进一步的技术方案，在步骤S2中，坩埚为氧化铝坩埚。
[0017]进一步的技术方案，在步骤S2中，将研磨物置于坩埚之前，在坩埚中放入挑选出的质量好、尺寸大的锡酸钙单晶，用于辅助锡酸钙单晶的生长。
[0018]进一步的技术方案，在步骤S2中，得到的锡酸钙晶体为正交晶系，空间群为Pbnm。
[0019]本专利技术实施例提供的一种锡酸钙单晶的定向生长方法，相较于目前现有的锡酸钙晶体生长技术，生长过程中晶体成核方向可控，成品率高，可以获得结晶性良好的锡酸钙单晶，生长完成的晶体晶粒发育完整，形貌规则，表面光洁，不会溶解，不会被挥发的氯化物附着，便于对锡酸钙单晶的众多性质进行分析。
附图说明
[0020]图1为专利技术实施例中获得的锡酸钙单晶的XRD图谱。
[0021]图2为专利技术实施例中获得的锡酸钙单晶的拉曼图谱。
[0022]图3为专利技术实施例中获得的锡酸钙单晶的SEM图谱。
[0023]图4为专利技术实施例中获得的锡酸钙单晶的EDS图谱。
[0024]图5为专利技术实施例中获得的锡酸钙单晶的偏振显微镜照片。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0027]实施例1
[0028]如图1
‑
5所示，为本专利技术一个实施例提供的一种锡酸钙单晶的定向生长方法，包括以下步骤：
[0029]步骤S1：将纯度为99.99％CaCl2和纯度为99.99％SnO2按摩尔分数2：1称量，并对CaCl2和SnO2进行均匀混合，注意称量过程需要在手套箱中进行，以防止CaC l2吸水造成称量不准确；其中，CaCl2作为助溶剂，以确保锡不会高温挥发；
[0030]将称量好的CaCl2和SnO2在研钵中充分研磨，研磨时间不低于2小时；
[0031]步骤S2：将步骤S1中得到的研磨物置于氧化铝坩埚中，将氧化铝坩埚放置于真空管式炉内，在将研磨物放入氧化铝坩埚之前，在氧化铝坩埚中放入挑选出的质量较好的、尺寸较大的锡酸钙单晶，以助于锡酸钙单晶的生长；
[0032]先升温至1200℃使得研磨物熔化成溶液，并在此温度下保持24小时；
[0033]然后降温，开始晶体生长过程，降温速率设为30℃/小时，此条件下生长的锡酸钙单晶样品晶体质量较好，但尺寸较小。
[0034]实施例2
[0035]如图1
‑
5所示，为本专利技术一个实施例提供的一种锡酸钙单晶的定向生长方法，包括
以下步骤：
[0036]步骤S1：将纯度为99.99％CaCl2和纯度为99.99％SnO2按摩尔分数2：1称量，并对CaCl2和SnO2进行均匀混合，注意称量过程需要在手套箱中进行，以防止CaC l2吸水造成称量不准确；其中，CaCl2作为助溶剂，以确保锡不会高温挥发；
[0037]将称量好的CaCl2和SnO2在研钵中充分研磨，研磨时间不低于2小时；
[0038]步骤S2：将步骤S1中得到的研磨物置于氧化铝坩埚中，将氧化铝坩埚放置于真空管式炉内，在将研磨物放入氧化铝坩埚之前，在氧化铝坩埚中放入挑选出的质量较好的、尺寸较大的锡酸钙单晶，以助于锡酸钙单晶的生长；
[0039]先升温至1200℃使得研磨物熔化成溶液，并在此温度下保持24小时；
[0040]然后降温，开始晶体生长过程，降温速率设为40℃/小时，此条件下生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锡酸钙单晶的定向生长方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将CaCl2和SnO2按摩尔分数2：1称量，并将CaCl2和SnO2的混合物进行研磨；步骤S2：将步骤S1中得到的研磨物置于坩埚中，将坩埚放置于真空管式炉内升温至一定温度使得研磨物加热成溶液，保持炉内温度一定时间后降温，得到锡酸钙晶体。2.根据权利要求1所述的锡酸钙单晶的定向生长方法，其特征在于，在步骤S1中，CaCl2和SnO2的称量过程在手套箱中进行。3.根据权利要求1或2所述的锡酸钙单晶的定向生长方法，其特征在于，在步骤S1中，CaCl2和SnO2的混合物在研钵中充分研磨，且研磨时间不低于2小时。4.根据权利要求1所述的锡酸钙单晶的定向生长方法，其特征在于，在步骤S2中，升温温度设置为1200℃。5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志慧，张雪，李亮，李芳菲，李新阳，周强，王晓晗，李金宵，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：