1 安徽工业大学微电子与数据科学学院，马鞍山 243032
2 南京航空航天大学航天学院，南京 210016
本文通过数值模拟的方法，研究了零重力条件下半浮区液桥内熔体热毛细对流的演化规律。在液桥的高度L和温差ΔT保持不变的情况下，通过改变液桥的半径R来改变液桥的高径比（Ar=L/R）。随着高径比Ar的变化，液桥内的对流表现出不同的流动特征。在Ar=0.5时，热毛细对流处于三维稳态；在Ar=1时，流场和温度场从稳态模式向非稳态周期多频振荡模式转变，它们之间的频率关系满足倍频关系（fn=nf1）；在Ar=1.25时，监测点的速度振荡频率增大，表现为较小幅度的振荡模式，且温度振荡消失。
浮区法晶体生长 液桥 热毛细对流 高径比 数值模拟 熔体 floating zone crystal growth liquid bridge thermocapillary convection aspect ratio numerical simulation melt
1 安徽工业大学数理科学与工程学院, 马鞍山 243032
2 先进激光技术安徽省实验室, 合肥 230037
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230026
采用提拉法生长了2%Dy3+和1%Tb3+(原子数分数)共掺的钆钪铝石榴石激光晶体(Gd3Sc2Al3O12, GSAG)。研究了晶体(111)晶面的腐蚀缺陷形貌并对缺陷形成机理进行了解释, 讨论了晶体缺陷的特征形貌与晶体结构之间的关系。表征并计算了晶体(111)晶面的维氏硬度和莫氏硬度, 在0.2 kgf载荷和10 s保荷时间条件下, 晶体(111)面的维氏硬度为1 267 kg/mm2, 对应的莫氏硬度为7.3。研究结果对揭示混晶石榴石晶体中缺陷的成因和探索高品质晶体生长与加工工艺具有一定的参考价值。
钆钪铝石榴石晶体 提拉法 激光晶体 共掺 缺陷形貌 维氏硬度 Gd3Sc2Al3O12 Czochralski method laser crystal co-doping defect morphology Vickers hardness
