260050 VO Kristallzucht - Grundlegende Methoden (2005W)

ECTS-Punkte: 3
Den Studenten sollen die wesentlichen Anwendungen von Kristallen sowie die theoretischen und experimentellen Grundlagen der Kristallzucht vermittelt werden.
Anwendungen: Als Schmuckstein, in der Optik, als Lasermaterial, für die nichtlineare Optik, für die holographische Datenspeicherung, in der Elektronik, als Halbleiter, piezoelektrische Wandler, als Pyroelektrika, Ferroelektrika, Ferromagnetika, als Monochromatorkristalle.
Theoretische Grundlagen: Gibbsche Freie Energie, Phasendiagramme, Ein- und Mehrstoffsysteme, eutektische, monotektische und peritektische Systeme, Übersättigung, homogene und heterogene Keimbildung, Wachstumsmodelle.
Experimentelle Grundlagen:
Zucht aus der Gasphase durch Sublimation oder chemische Transportreaktion, spezielle Methoden der Diamantzucht bei niederen Drucken.
Zucht aus der Schmelze, nach Tamman-Stöber, Bridgman-Stockbarger, Nacken-Kyropolous, Czochralski, Verneuilverfahren, Zonenschmelzen.
Zucht aus der Lösung nach dem Abkühlverfahren, durch Verdampfen des Lösungsmittels, durch Konvektion im Temperaturgradienten, Diffusionsvorgängen und chemischen Reaktionen, aus Schmelzlösungsmitteln und unter hydrothermalen Bedingungen, Höchstdrucksynthesen (Diamantzucht)