CS228786B1 - Způsob krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů - Google Patents

Description

Vynélez se týká způsobu krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů pro následné zpracování těčhto krystalů na součástkové aplikace.

Je známo, že nejrozšířenějěí a obecný způsob orientování, to je určování krystalografických os, je Laueho metoda ne základě rentgenové difrakce. Přes svou univerzálnost je rentgenové orientování zdlouhavé a náročné nejen na pracovní čas, ale i ne přístrojové vybavení, fotometeriál a elektrickou energii. Mimoto u opticky jednoosých monokrystalů se střední krystalovou symetrií, které mají poměrně složitou krystalovou strukturu, jsou snímky pořízené Laueho metodou nepřehledné a obtížně interpretovatelné. často vykazují pseudosymetrie a jejich jednoznačné vyhodnocení je z hlediska požadavků na odbornost a čas néročné. Vzhledem k tomu, že při orientování rentgenovým zářením se používají dlouhodobé expozice při velkých intenzitách, je nutné dbát zvýšené bezpečnosti práce.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob krystelograflckého orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů s osou růstu kolmou na optickou osu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se krystal nastaví do rovnoběžného světelného svazku mezi zkřížené polaroidy osou růstu souose s tímto svazkem a otáčením krystalu kolem této osy se nastaví jedna ze čtyř poloh zhéěení krystalu, přičemž krystalografické osa totožné s optickou osou se pak určí jako směr kolmý ne osu růstu a ležící v té polarizační rovině, která má definovaný vztah k vnějšímu habitu krystalu.

Jelikož orientování v polarizovaném světle je úlohe s dvojím řeěením e orientování z habitu v případě jednoosých monokrystalů s osou růstu kolmou na optickou osu má obecně rovněž dvojí řešení, představuje způsob orientování podle vynálezu kombinaci dvojznačných úloh s jednoznačným řešením.

22Θ7Θ6

Výhodou způsobu krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů podle vynélezu je, že celý pracovní postup vyžaduje pouze jednoduSe upravený polarizační mikroskop, případně podobné optické zařízení, s fixačním přípravkem pro justeci krystalu a pro jeho následné přenesení v orientované poloze k delšímu zpracování. Tím odpadá nákladné přístrojové vybavení, které vyžaduje dosavadní rentgenové metoda.

Významnou výhodou je odstranění rizikovosti prací související s rentgenovým zářením, přičemž navíc dochází k úspoře fotamateriálu a elektrické energie. Vzhledem k tomu, že celý pracovní postup je velmi rychlý, jednoduchý bez zvléštních nároků na odbornost obsluhy a přitom zcela spolehlivý, dosahuje se úspory pracovního času a odborné kapacity.

Způsob krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů s osou růstu kolmou na optickou osu bude následovně blíže popsán v příkladovém provedení s pomocí připojených vyobrazení, kde obr. 1 znázorňuje označení význačných krystalografických směrů v trigonélních krystalech, obr. 2a znázorňuje habitus vrchní kuželové čésti krystalu tenteličněnu lithného ve směru osy X β obr. 2b znázorňuje habitus válcové části stejného krystalu, obr. 3a a obr. 3b znázorňují dvě možnosti rozmístění růstových ívů vzhledem k ose g krystalu tantaličnanu lithného, taženého ve směru osy ž·

Způsob krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů podle vynélezu bude znázorněn na příkladu trigonélního krystalu tantaličnanu lithného. Pro popis jeho orientace se užívá ortogonální systém os X, Y, £, který je ne obr. 1 zakreslen v hexegonélní soustavě s osami ap &%> £3 ⁸ £1 kde £ je hlavní trigonélní osa totožná a optickou osou a s osou Z ortogonálního systému.

Krystal tantaličnanu lithného, tažený ve směru osy 2, se umístí do rovnoběžného svazku světla mezi zkřížené polaroidy s osou růstu rovnoběžně se svazkem světle. K tomu účelu se použije polarizační mikroskop v uspořádání ne průchod e s vyřazenou zvětšovací optikou.

K fixaci krystalu se použije přípravek umožňující jeho justaci a přenos v orientované poloze. Otáčením krystalu kolem oay růstu se nastaví libovolné ze čtyř poloh zhášení; tím jsou určeny dva navzájem kolmá směry, z nichž jeden je hledaná osa £.

Způsob, jakým lze nesprávný způsob vyloučit, vychází z habitu krystalu. Objemový monokrystal tantaličnanu lithného tažený metodou Czochralakého mé tvar válce, ukončeného dvěma kužely. Povrch válcové části i kuželů bývá hladký s více, či méně patrnými růstovými rysy.

Z nich jsou pro potřebu daného orientování nejdůležltějěí růstové švy, které jsou projevem snahy krystalu o vývin přirozených krystalových tvarů. Vyskytují ae na povrchových přítokách kuželové i válcové čésti, přičemž pro určitý směr tažení je jejich počet a rozložení charakteristické. V případě tažení ve směru g je rozložení na povrchu vrchní kuželové čésti krystalu,znázorněno na obr. 2a a na válcové čésti na obr. 2b. Hlavní švy procházejí kuželovou 1 válcovou částí krystalu a jsou označeny na obr. 2a, 2b a déle 3a, 3b jako g, vedlejší švy, označené, n^ obr. 2a a déle 3a, 3b jako gg ee vyskytují pouze na jeho kuželové části.

Ose £ je od roviny procházející hlavními švy odkloněna přibližně o 33° buá v kladném či záporném smyslu. Úloha určení osy g pouze z habitu je tedy dvojznačné a navíc nepřesné, avěak lze ji využít k nutnému vyloučení nesprávného směru dvojznačného řešení nalezeného pozorováním při otáčení v polarizovaném světle.

Spojení obou metod, to je orientování v polarizovaném světle a známého vztahu habitu krystalu vůči ose g, vede k jednoznačnému určení krystalografického ortogonálního systému.

Po výše popsaném nastavení krystalu tantaličnanu lithného v polarizační· mikroskopu či podobném optickém zařízení do jedné ze čtyř libovolných poloh zhášení se tato poloha porovná s rozmístěním hlavních růstových švů. Osa g je pek určena směrem kolmým ne svazek světla a ležícím v té polarizační rovině, které má od roviny procházející hlavními švy odchylku rovnou přibližně úhlu 33°.

Schéma určení osy Z při kladné odchylce je znázorněno na obr. 3β, a při záporné odchylce na obr. 3b. Symboly Pl a P£ na obr. 3a a 3b znázorňují polarizační roviny obou zkří ženýeh polaroidů a alfa je úhel přibližně 33°. Takto neorientovaný krystal tantaličnanu lithného je připraven k fixaci a přenosu k dalšímu zpracování, to je řezání pro součástkovou aplikaci.

Podobným způsobem jako va výěe popsaném příkladovém provedení se postupuje i u jiných opticky jednoosých monokrystalů s osou růstu kolmou na optickou osu, pokud to definovaný vztah optické osy k habitu krystalu dovolí.

Claims (1)

1. Způsob krystalografického orientování opticky jednoosých objemových monokrystalů s osou růstu kolmou na optickou osu, vyznačený tím, že se krystal nastaví, do rovnoběžného světelného svazku mezi zkřížené polaroidy osou růstu souose s tímto svazkem a otáčením krystalu kolem této osy se nastaví jedna ze čtyř poloh zháiení krystalu, přičemž krystalografické osa totožné s optickou osou se pak určí jako směr kolmý na osu růstu a ležící v té polarizační rovině, které mé definovaný vztah k vnějšímu habitu krystalu.