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Platin als metallischer Werkstoff

Anwendungsbeispiele in der Einkristallzüchtung

Platin ist wegen seiner ausgezeichneten Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit sowie des hohen Schmelzpunktes das ideale Tiegel-Material für die Züchtung von Einkristallen aus einer Vielzahl oxidischer Verbindungen. Beispiele sind Lithiumniobat (LiNbO3, Tm = 1.257 °C), das wichtige ferroelektrische, piezoelektrische und nicht-lineare optische Eigenschaften aufweist, sowie das Szintillator-Material Bismutgermanat (BGO, Bi4Ge3O12, Tm = 1.050 °C).

Abb.1
Czochralski-Verfahren
Dr. Klaus Petermann, Universität Hamburg

Die Kristalle werden z.B. nach dem Czochralski-Verfahren aus der Schmelze gezüchtet.

Abb.2
Tiegel und Kristalle
© Heraeus

Iridium-Tiegel und nach dem Czochralski-Verfahren gezüchtete Kristalle.

Die Kristalle werden nach dem Czochralski- oder Bridgman-Stockbarger-Verfahren aus der Schmelze gezüchtet. Im Czochralski-Verfahren wird die Schmelze bei konstanter Temperatur in einem Tiegel gehalten und der Kristall allmählich aus der Schmelze gezogen. Im Bridgman-Stockbarger-Verfahren lässt man die Schmelze ausgehend von einem Saatkristall in einem speziell geformten Tiegel gerichtet erstarren. Tiegel werden aus chemisch reinem Platin oder - besonders für Oxidzusammensetzungen mit hohen Schmelzpunkten - dem oxiddispersionsgehärteten Platin DPH hergestellt.

Kristalle aus Verbindungen mit höheren Schmelzpunkten als 1.500-1.600 °C (z.B. Lithiumtantalat, Tm=1.650 °C, Yttrium-Aluminium-Granat, Tm = 1.970 °C, Saphir, Tm = 2.040 °C) werden in Tiegeln aus dem höher schmelzenden Platinmetall Iridium gezüchtet.

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