ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод зонной плавки из "Физика и химия твердого состояния органических соединений" Прибор для горизонтальной зонной плавки по Пфанну [69, 70]. [c.235] Для получения монокристалла по принципу горизонтальной зонной плавки, как это показано на рис. 37, поступают следующим образом. Сначала на одном конце слитка помещают подходящий ориентированный зародыш кристалла, причем если предварительно проводили зонную очистку, то этот конец слитка должен быть противоположен тому, на котором собраны примеси. После этого нагреватель располагают так, чтобы были расплавлены часть зародыша, соприкасающегося со слитком, и часть самого слитка. При очень медленном движении зоны от зародыша в результате начинающейся с него кристаллизации образуется монокристалл. [c.236] Зонную плавку можно осуществить также с вертикально расположенным слитком, как это изображено на рис. 38. Кек и Голей [42] описали грушевидную расплавленную зону кремния, которая удерживалась между двумя частями слитка только одними силами поверхностного натяжения и не нуждалась в использовании тигля она получила название плавающей зоны. Чтобы с помощью этого метода вырастить монокристалл, на одном конце слитка помещают кристаллический зародыш и зонным нагревателем приплавляют его к поликристаллическому слитку. Затем расплавленную зону перемещают в направлении поликристаллического слитка и таким образом получают монокристалл почти до места, где слиток присоединен к удерживающему зажиму. [c.236] Хотя первоначально метод зонной плавки был предложен для неорганических веществ и металлов, показано, что он является ценным также для очистки и выращивания кристаллов тех органических соединений, которые при температуре плавления химически не разлагаются и не имеют слишком высокой упругости пара. К органическим соединениям, которые очищались зонной плавкой, относятся бензойная кислота, пирен, антрацен и хризен [28], жирные спирты [32], бензол [75], /г-бромтолуол и п-ксилол [86] и свыше пятидесяти других соединений [7]. [c.236] Пока еще нельзя сказать, что описанный выше в общих чертах метод зонной плавки легко применим к органическим соединениям. Главными причинами этого являются а) низкое поверхностное натяжение органических соединений, которое приводит к стеканию расплавленного в зоне вещества на вновь окристаллизованное твердое вещество и во многих случаях не дает возможности использовать плавающую зону б) их низкая теплопроводность, которая лимитирует скорость отвода теплоты плавления и приводит в случае больших слитков к неоднородности зоны при ее движении до центра в) большое увеличение объема при плавлении, приводящее к разрушению стеклянных или кварцевых тиглей г) высокая вязкость многих органических веществ, которая затрудняет сегрегирование примесей на границе раздела расплав — кристалл. [c.236] Однако эти трудности могут быть частично или полностью преодолены соответствующими видоизменениями в конструкции прибора и в проведении опытов. Например, многие исследователи, применяющие метод зонной плавки к органическим соединениям, предотвращают стекание жидкости из зоны расплава вертикальным ограждением зоны и продвижением ее в направлении сверху вниз. Чтобы ускорить отвод теплоты плавления, тигель искусственно охлаждают, пропуская вслед за расплавленной зоной последовательно горячую и холодную зоны. Опасности разрушения тиглей можно избежать, используя тефлоновый тигель [40]. В какой-то степени можно даже преодолеть трудности, обусловленные высокой вязкостью, используя один из методов размешивания расплавленной зоны [70]. [c.236] Вернуться к основной статье