Способ получения окрашенных монокристаллов оксида цинка

(5 осудАРственный комитет0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Никитенко В,А. и др, Спектроскопия дефектов монокристаллов ЕпО, легированных донорной и акцепторной примесью. - Сб.: Легированные полупроводниковые материалы/ Под ред. В,С.Земскова, - М,: Наука, 1985, с, 35 - 38.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКРАШЕННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА (57) Изобретение относится к способам получения окрашенных монокристаллов оксиИзобретение относится к способам получения окрашенных монокристалиов оксида цинка и может быть использовано в ювелирной промышленности.Цель изобретения - придание кристаллу красно-оранжевой окраски и использование его в ювелирных целях.П р и м е р 1. В автоклав, в серебряный вкладыш объемом 850 см, загружают 300 г3порошка оксида цинка ЕпО, 615 см раствора КО Н (кон центра ция 5 моль/кг), содержащего гидроксид лития в концентрации 1,2 ммоль/кг, Для окрашивания кристаллов в красно-оранжевый цвет используют оксид марганца в концентрации 2 мас,ь, который да цинка и может быть использовано в ювелирной промышленности. Обеспечивает получение кристаллов красно-оранжевой окраски и использование их в ювелирньх целях, Способ включает гидротермальное выращивание кристалла иэ щелочного водного раствора исходного оксида цинка в присутствии щелочного металла на затравку при высоких температуре и давлении. В качестве окрашивающей примеси берут марганец, который вводят в раствор в количестве иэ расчета 0,01 - 3,00 мас, оксида марганца по отношению к исходному оксиду цинка, Получены кристаллы с показателем преломления в видимой области спектра 2,013 - 2,025, двулучепреломлением +0,016 и ярким блеском, Твердость кристаллов по шкале Мооса равна 4,5 - 5,0, 1 ил. также загружают в серебряный вкладышсеребряной рамке во вкладыше подвзатравочный кристалл, вырезанный изсталла цинкита перпендикулярно опской оси, массой 1,09 г, Рамка с кристаи остальная арматура помещены водыш, который герметиэирован смощью сильфона иэ фротоплаЗакрытый вкладыш помещают в автообъемом 1350 смкоторый заполняют3,см дистиллированной воды, Автоклакрывают специальным затвором, присоняют к нему манометр и помещают всопротивления. Автоклав в печи нагредо температуры 260 С в зоне роста крилов и 310 С в зоне растворения шихты. Давление при этом составляет 55 МПа. Времяввода в режим 7 ч, продолжительность опыта 23 дня при установившемся режиме. После окончания опыта печь выключают, 5охлаждают вместе с автоклавом. Автоклавизвлекают из печи и затем открывают и извлекают из него вкладыш, Вкладыш раскрывают, вынимают выращенный кристалл,промывают его дистиллированной водой от 10следов щелочного раствора, высушивают ивзвешивают,Получают прозрачный кристалл оксидацинка краСно-оранжевого цвета, ограненный двумя моноэдрами, призмой, пирамидой, массой 3,4 г.П р и м е р 2. Основные параметры ростасоответствуют примеру 1. Для окрашиваниякристалла в красно-оранжевый цвет используют оксид марганца в концентрации 200,01 масПолучают прозрачный слабоокрашенный в красноватый цвет монокристалл оксида цинка.П р и м е р 3. Режимы роста соответствуют примеру 1, концентрация оксида марганца в растворе 3 масПолучают непрозрачный темно-красного оттенка монскристалл оксида цинка снарушенной кристаллической структурой. 30Нарушение кристаллической структурыподтверждается данными экситонной спектроскопии.П р и м е р 4. Основные параметры ростасоответствуют примеру 1. Для окрашивания 35кристалла в красно-оранжевый цвет используют оксид марганца в концентрации0,5 мас. 6. На серебряной рамке во вкладыше подвешен эатравочный кристалл, вырезанный перпендикулярно оптической оси иэ 40кристалла цинкита, массой 3,88 г.Получают прозрачный красно-оранжевого цвета монокрасталл, массой 5,08 г,Окрашивание материала связано свнутрицентровыми переходами электронов в 45 ионах марганца, замещающими цинк в кристаллической решетке оксида цинка. Высокий показатель преломления кристаллов ввидимой области спектра (2,013 - 2,029)обеспечивает их яркий блеск, двупреломление составляет +0,016, твердость кристаллов по шкале Мооса равна 4,5 - 5,0.Уникальность полученной окраски характеризует спектр кристаллов оптической плотности О, график которого представлен начертеже,Оптическая плотность дана для разныхконцентраций оксида марганца: кривая 1 -0,5 мас, 6, кривая 2 - 2 мас.;6, кривая 3 -3 мас.6, и измерена на кристаллах толщиной 0,5 мм при Т = 300 К.Основным преимуществом предлагаемого способа окраски монокристаллов оксида является отработанностьгидротермального выращивания объемныхкристаллов и хорошая сходимость результатов, что открывает перспективы использования разработанного способа дляизготовления красивых, уникальных вставок в ювелирные украшения.Работа с используемой окрашивающейдобавкой не требует никаких специальныхмер предосторожности,Формула изобретения Способ получения окрашенных моно- кристаллов оксида цинка, включающий гидротермальное выращивание кристалла из щелочного водного раствора исходного оксида цинка в присутствии щелочного металла на затравку при высоких температуре и давлении и введение окрашивающей примеси, отличающийся тем,что,сцелью придания кристаллу красно-оранжевой окраски и использования его в ювелирных целях, в качестве окрашивающей примеси берут марганец, который вводят в раствор в количестве из расчета 0,01 - 3,00 мас. 6 оксида марганца по отношению к исходному оксиду цинка.1 б 73651 600 70 нм Составитель В. БезбородоваТехред М. Моргентал Корректор Т. Малец эктор Л. Пчолинска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2899 Тираж 254 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5