Tourmaline Crystal Growth by FZ Method

FZ법에 의한 Tourmaline 단결정 성장

  • 강승민 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 신재혁 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 한종원 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 최종건 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 오근호 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 박한수 (경남대학교 무기재료공학과) ;
  • 문종수 (경남대학교 무기재료공학과)
  • Published : 1993.02.01

Abstract

Na-Fe Tourmalene ($NaFe_3Al_6B_3Si_6O_{27}F_4$)single crystals were grown by FZ method. The Growth conditions are counter rotation 20~30rpm, growth rate 1~5mm/hr in the atmospheric environment. The transition elements as Fe(in this research), Mn, Co, etc, are exist in the theoretical fomulae so that dopants were not added. The feed rod was sintered between $1000^{\circ}C$ and $1l00^{\circ}C$, but at higher temperature, it was difficult to manufacture the feed rod because of evaporation of the elements such as F. As grown crystals had a black color and the length of 50~60mm, the diameter of 5~6mm. X-ray powder diffraction pattern indicated that the composition of the feed rod was right to the Tourmaline composition. By FT-IR spectra, the state of bonding of each element was charaterized.

FZ법을 이용하여 Tourmaline ($NaFe_3Al_6B_3Si_6O_{27}F_4$) 단결정을 성장하였다. 성장조건으로 회전수 상호 역방향으로 20~30rpm, 성장속도 2~5mm/hr로 조절하였다. 성분 원소 중 전이금속 원소가 존재하여 dopant는 첨가하지 않았다. 원료봉은 $1000~1100^{\circ}C$에서 소결하였고 이 온도보다 고온의 영역에서는 F등의 휘발원소의 휘발로 인해 원료봉을 제작하기가 어려웠다. 성장된 결정은 어두운 색을 띄고 있었고 길이 60~50mm, 직경 5~6mm였다. 결정의 원료에 대하여 XRD 분석을 통하여 Tourmaline 조성을 확인하였고 FTIR로 성분의 결합상을 보았다.

Keywords