Kristallzucht

Das Kristallzucht-Labor verfügt über einen optischen Schmelzzonenofen des Typs FZ-T-10000H-VI-FAS der Firma Crystal Systems Inc., Japan. Hier können Einkristalle mit einem Durchmesser von bis zu 1 cm und einem Schmelzpunkt bis 2200°C gezüchtet werden. Die Temperatur wird dabei über vier Halogenlampen erzeugt, bei der jede maximal 1500 Watt besitzt. Deren Licht wird mithilfe von ellipsenförmigen Spiegeln fokussiert.

Mit der Schmelzzonen-Methode können nicht nur kongruent, sondern auch inkongruent schmelzende Materialien über das TSCG („travelling solvent“-Verfahren) gezüchtet werden. Während der Züchtung können unterschiedliche Atmosphären, wie z.B. Argon, Sauerstoff oder Druckluft eingestellt werden.

Zur Herstellung der Grünlinge dient eine hydrostatische Presse des Typs HP-M-SD-200 der Firma Crystal Systems Inc., Japan, die bis zu 100 kN Druck aufbringen kann. Die Sinterung der Presslinge wird im Hochtemperatursynthese-Labor bei bis zu 1800°C vorgenommen. Für die Untersuchung an der Elektronstrahl-Mikrosonde können die Proben mithilfe einer Diamantdrahtsäge (Modell 4240 der Firma Well) oder einer Diamant-besetzten Niedertourensäge zerkleinert werden.

Die 4 Halogen-Lampen, die insgesamt Temperaturen bis zu 2200°C erzeugen können

Gehlenit-Kristall während eines Einkristall-Zuchtversuchs

Kalt-hydrostatische Presse für die Herstellung der Grünlinge

Diamantdrahtsäge für die Präparation der Kristalle