GeO2 薄膜结晶为 α-石英：从球晶到单晶
材料科学
2021-09-03 v2
摘要
压电石英 SiO2 晶体作为振荡器在工业中广泛应用。作为一种天然矿物，石英及其相关硅酸盐也令地球科学与矿物学感兴趣。然而，石英晶体的成核与生长难以控制且未被充分理解。本文报道了非晶 GeO2 薄膜在包括 Al2O3、MgAl2O4、MgO、LaAlO3 和 SrTiO3 在内的多种衬底上成功固相结晶为石英。在较低退火温度下，结晶过程呈球晶状：纤维从成核中心径向生长，晶格沿生长方向旋转，且旋转角与到核心的距离呈线性关系。随着退火温度逐渐升高，开始形成石英晶体。样品边缘在促进成核方面发挥重要作用，随后生长向内扫掠直至整个薄膜结晶。对生长的控制使得能够合成单晶石英。我们的研究揭示了石英成核与生长过程的复杂性，并为进一步研究提供见解。
引用
@article{arxiv.2007.03916,
title = {Crystallization of GeO2 thin films into alpha-quartz: from spherulites to single crystals},
author = {Silang Zhou and Jordi Antoja-Lleonart and Pavan Nukala and Vaclav Ocelik and Nick R. Lutjes and Beatriz Noheda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03916},
year = {2021}
}