布里奇曼法的物理背景是熔融样品材料,然后再结晶形成所需晶格的晶体,这个过程一定是需要坩埚的。预先合成的原材料需要提前放进坩埚,对于最高1200°c低温应用,常用的是石英安瓿瓶,安瓿瓶内可以抽真空。高温应用采用陶瓷坩埚,是经特殊设计专门针对布里奇曼晶体生长的自播种式陶瓷坩埚。
装好样品的坩埚放入精确控制晶种(子晶)温度的布里奇曼系统内,建立工艺所需的气氛。然后加热到一定温度,样品在坩埚内融化的同时,不能让晶种融化。经过一定时间的保温后,坩埚通过拉伸机构以设定好的位移速度通过温度梯度区域到低温区。这个过程中,坩埚的顶端开始生成结晶。在移动的过程中,结晶变得越来越大,并主导后续的生长。晶体生长的时间可以持续数天。晶体的成功生长取决于无振动的环境。微小的机械振动或者是实验室的微小振动都会影响晶体生长。只有整个过程结束后才能看到结果。整个融化物都会形成结晶。在最后一步回火工艺时,退火温度保持在晶体熔点以下。坩埚慢慢冷却后即可从系统内取下。晶体定向生长完成后,一般都会切成片状用于后续使用或分析。
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