国家自然科学基金(50676113) 作品数:10 被引量:21 H指数:4 相关作者: 李明伟 喻江涛 程旻 王晓丁 付东 更多>> 相关机构: 重庆大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 动力工程及工程热物理 更多>>
不同pH值下KDP过饱和溶液的成核研究 被引量:4 2009年 研究了不同pH值下、不同温度和过饱和度的KDP溶液的成核过程,测定了不同情况下溶液的诱导期。研究表明,当KDP溶液的过饱和比S>1.3时,均匀成核起主导作用;当S<1.2时,非均匀成核起主导作用。根据经典均匀成核理论,针对KDP过饱和溶液均匀成核的情况计算出了不同pH值、不同温度下的固-液界面张力等成核参数,并从上述参数的相互比较中分析得到了改变pH值后溶液稳定性变强的原因。最后通过对表面熵因子的计算,确定了KDP晶体的微观生长机制为连续生长模式。 程旻 李明伟 付东 薛晓攀 喻江涛关键词:PH值 KDP 诱导期 ADP点状籽晶(100)面的生长 2009年 ADP晶体点状籽晶生长实验结果表明:生长温度处于20~40℃,相变驱动力介于0.005KT/ωs^0.03KT/ωs之间时,籽晶(100)晶面的生长速率随过饱和度的增加而线性增加;在相变驱动力一定时,晶面生长速率随温度的升高而呈指数增加;晶面的生长动力学规律与体扩散输运机制下的螺位错生长机制相符;相变驱动力低于临界驱动力时,晶体生长存在着热力学因素造成的死区。相变驱动力介于相变驱动力介于0.05KT/ωs^0.11KT/ωs之间时,(100)晶面的生长速率随过饱和度的增加而呈非线性增加,晶面生长趋近于多二维核生长,但同时也有其它生长机制并存。 喻江涛 李明伟 曹亚超 程旻 石航关键词:ADP晶体 点状籽晶 生长速率 不同pH值下KDP晶体{100}面生长的AFM研究 2010年 通过对40℃时、不同pH值和不同过饱和度下磷酸二氢钾(KDP)晶体{100}面生长的原子力显微镜(AFM)的非实时研究,发现在低过饱和度下,{100}面台阶化明显,台阶形貌差异较大;高过饱和度下,KDP晶体生长以二维成核机制为主.对于pH=4.2和pH=2.5,在过饱和度较低时,位错生长机制控制晶体的生长;当σ≥0.05时,二维成核机制起主导作用.而pH=5.0时,在低过饱和度下同样是由位错机制控制生长,但当σ≥0.03晶体生长即以二维成核机制为主.通过对25℃时、不同pH值、低过饱和度下KDP晶体{100}面台阶推移的原位实时AFM的研究,估算了KDP晶体{100}面的法向生长速度,发现pH=5.0时生长速度最快,晶体生长主要受螺旋位错生长机制控制.另外,发现随着过饱和度的降低,台阶的密度也随之减少,宽度变大.最后,通过原位实时AFM,观察到一种各向异性生长的台阶推移现象. 程旻 李明伟 郭晋丽 曹亚超关键词:PH值 KDP AFM ADP晶体相变界面微观形貌及其推移的实时AFM研究 被引量:4 2008年 运用原子力显微术AFM(atomic force microscopy,AFM)观察了ADP晶体生长时相界面上动态微观形貌的变化并测算了台阶传播速率.实验结果表明,在相变驱动力介于0.005~0.05kT/ωs,生长温度介于20~40℃之间时,相变界面表现出台阶面的基本特征;相变界面上台阶推移的动力学系数体现出溶质输运趋向于体扩散控制;微晶融合的过程说明ADP晶体生长中,微晶融入与大分子晶体的同类过程有所不同,不会形成晶体缺陷. 喻江涛 李明伟 王晓丁关键词:扩散 AFM ADP晶体{100}面族二维成核生长微观形貌的AFM研究 被引量:7 2008年 ADP晶体{100}面族微观形貌的非实时AFM(atomic force microscopy,AFM)成像表明,过饱和度σ=0.053时,晶面上出现二维成核生长;随σ增加至0.11,二维岛数量急剧增加,尺寸减小,分布渐趋均匀,二维成核生长逐渐增强,界面呈现出由光滑向粗糙转变的特征;各二维岛形状趋近于长条形,表现出各向异性,长轴平行于[001]晶向;二维岛上有单分子高度的台阶和台阶聚并后高度为2~3nm的大台阶;二维岛间融合时取向相同;σ=0.053时,融合后所形成的较大二维岛的生长呈现出周边快中心慢的情况,将可能导致产生晶体缺陷。 喻江涛 李明伟 王晓丁关键词:ADP晶体 过饱和度 AFM 简立方晶体(001)晶面生长的蒙特卡罗模拟 2008年 通过对简立方晶体(001)晶面生长的蒙特卡罗模拟,获得了不同晶体表面热粗糙度,不同过饱和度,不同平均扩散距离以及不同表面尺寸下晶体生长速率;同时,应用合维数法,计算了表面分形维数;并对表面形貌及描述表面特性的相关参量作了分析。结果表明,法向生长模式和二维核生长模式,包括单核和多核生长模式,都可能出现,其主要取决于热粗糙度和过饱和度的大小。晶体生长速率与表面的微观特性紧密相关,如扭折、台阶、台面和吸附基元的百分比。 李明伟 程旻 付东 李哲 朱廷霞关键词:晶体生长 蒙特卡罗模拟 表面形貌 分形维数 ADP晶体的生长丘、台阶微观形貌及台阶棱边能 被引量:4 2009年 ADP晶体{100}面族生长的实时与非实时AFM(atomic force microscopy,AFM)研究表明,过饱和度σ处于0.005~0.04,生长温度介于293~313K之间时,晶面上观察到位错生长丘和其它晶体缺陷所形成的生长丘,晶面主要为台阶推进方式生长;位错生长丘上空洞的出现与位错弹性理论相符;随过饱和度口降低,台阶形貌会发生相应变化;生长温度为298K时,台阶棱边能不小于6.2×10^-7/cm^2。 喻江涛 李明伟 曹亚超 王晓丁 程旻关键词:ADP晶体 生长丘 AFM 双坩埚LEC法砷化镓熔体流动与传热传质数值模拟 2009年 采用低雷诺数κ-ε湍流模型,模拟了双坩埚LEC法砷化镓熔体的流动与传热传质。分析了不同晶体转速、内坩埚转速、外坩埚转速条件下的熔体流动与传热,获得了考虑溶质分凝效应后的Si掺杂在砷化镓熔体中的分布。结果表明:随着晶体转速的增大,生长界面附近等温线更加平直且等温线密度增大;随着内坩埚转速的增大,生长界面附近等温线凸向熔体;外坩埚转速对生长界面等温线形状影响很小;Si在熔体中的质量浓度梯度除生长界面和补充熔体进口处较大外,主要集中在小管内及其附近。 王正乾 李明伟 徐赟瑜 王晓丁关键词:数值模拟 不同pH值下磷酸二氢钾晶体的生长实验 被引量:12 2008年 用称重法测定了不同pH值下磷酸二氢钾(KDP)的溶解度曲线,进行了不同pH值时KDP溶液的稳定性实验,通过对雪崩点的观测得到了不同pH值下KDP溶液的过饱和度曲线,给出了相应的亚稳区宽度,并开展了不同pH值下KDP晶体的生长实验。结果表明:随着KDP生长溶液pH值的升高或降低,KDP溶解度都会明显增大,同时溶液的亚稳区宽度变大、溶液稳定性提高,并且发现略高于正常pH值的KDP饱和溶液对晶体的生长更为有利。 程旻 李明伟 付东 石航 喻江涛关键词:KDP晶体 PH值 有间壁时坩埚内硅熔体动量和质量输运的数值模拟 2009年 采用低雷诺数κ-ε紊流模型,模拟了直拉法坩埚内加入间壁后硅熔体的流动和氧的输运情况。分析了不同的间壁长度、间壁位置、晶体转速、坩埚转速和温度边界条件对流场和浓度场的影响。结果表明:变化间壁的长度和位置,硅熔体流动有较大的变化;间壁的长度变短,熔体-晶体界面的氧浓度增加;增加间壁与坩埚中心轴的距离,熔体-晶体界面的氧浓度降低;增加晶体转速或坩埚转速能提高熔体-晶体界面氧浓度的径向分布均匀性;增加坩埚侧壁与熔体-晶体界面的温差,流动增强,熔体-晶体界面的氧浓度增大。 徐赟瑜 李明伟 王正乾 王晓丁关键词:直拉法 紊流模型 数值模拟 硅