悬浮区域熔炼法制备REB6(LaB6、CeB6)单晶体及其表征

采用区域熔炼法成功制备出了高质量、高纯度、大尺寸的LaB6、CeB6单晶体。系统分析了制备过程中每个参数对晶体生长的影响,确定了晶体成长最佳工艺:(1)LaB6:转速为30r/min,生长速度为8～10mm/h,两次区熔;(2)CeB6:转速为30r/min,生长速度15～20mm/h,一次区熔。然后对晶体进行表征,主要方法有单晶衍射、断面扫描、拉曼衍射、摇摆曲线。由此可知悬浮区域熔炼法是制备高质量、高纯度、大尺寸REB6的最佳方法。

[100]、[110]、[111]CeB_6单晶区熔生长与热电子发射性能研究

结合放电等离子烧结技术和光学区熔法成功制备了CeB_6单晶,采用X射线劳埃定向系统对单晶的晶向进行分析并精密切割,获得了[100]、[110]、[111]取向的CeB_6单晶,重点对[100]CeB_6单晶的结构和晶体质量进行系统表征和分析,结果表明获得的[100]CeB_6单晶晶体质量高,完整性好,半高宽仅为0.24o。热电子发射性能测试结果表明,随着阴极温度从1773 K增加到1973 K,[100]、[110]、[111]单晶的最大发射电流密度分别增加了2.6、3.2、1.5倍。[100]CeB_6单晶具有最好的热发射性能,在阴极加热温度T=1973 K、外加电压4 kV时,最大发射电流密度达到64.77 A·cm^(–2),有效逸出功为2.821 eV,其最大发射电流密度值高于目前文献已报道水平。实验结果显示,实验制备得到的[100]CeB_6单晶的热电子发射性能非常优异,具有良好的应用前景。