Исследование конвекции Марангони при бесконтактном росте кристалла в условиях микрогравитации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На примере монокристалла GaSb, легированного Te, выращенного в условиях микрогравитации, было изучено влияние размера свободной поверхности мениска расплава на скорость конвекции Марангони при бесконтактном росте кристалла.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Э. Волошин

НИЦ “Курчатовский институт; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева; Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Автор, ответственный за переписку.
Email: voloshin@crys.ras.ru

Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва; Москва; Москва

Е. Б. Руднева

НИЦ “Курчатовский институт”

Email: voloshin@crys.ras.ru

Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

В. Л. Маноменова

НИЦ “Курчатовский институт”

Email: voloshin@crys.ras.ru

Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

А. И. Простомолотов

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: voloshin@crys.ras.ru
Россия, Москва

Н. А. Верезуб

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: voloshin@crys.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Стрелов В.И., Куранова И.П., Захаров Б.Г., Волошин А.Э. // Кристаллография. 2014. Т. 59. С. 861. https://doi.org/10.7868/S0023476114060289
  2. Jiang H., Liao W., Chen E. // Symmetry. 2024. V. 16. P. 844. https://doi.org/10.3390/sym16070844
  3. Onoda K., Nanzai B. // Processes. 2024. V. 12(3). P. 609. https://doi.org/10.3390/pr12030609
  4. Левич В.Г. // Физико-химическая гидродинамика. Москва: Издательство Академии наук СССР. 1952. 538 c.
  5. Nishinaga T., He J., Nakamura T., Ge P., Huo C. // J. Cryst. Growth. 1997. V. 174. P. 96. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(96)01084-6
  6. Nakamura T., Nishinaga T., Ge P., Huo C. // J. Cryst. Growth. 2000. V. 211. P. 441. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(99)00786-1
  7. Ge P., Nishinaga T., Huo C., Xu Z., He J., Masaki M., Washyama M., Xie X., Xi R. // Microgravity Q. 1993. V. 3. P. 161.
  8. Voloshin A.E., Lomov A.A., Nishinaga T., Ge P., Huo C. // J. of Crystal Growth. 2002. V. 236. P. 501. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(01)02200-X
  9. Voloshin A.E., Nishinaga T., Ge P., Huo C. // J. Cryst. Growth. 2002. V. 234. P. 12. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(01)01621-9
  10. Волошин А.Э., смольский И.Л. // Кристаллография. 1993. Т. 38. С. 12.
  11. Voloshin A.E., Smolsky I.L. // Phys. St. Sol. (b). 1995. V. 192. P. 73. https://doi.org/10.1002/pssb.2221920109
  12. Полтавцев Ю.Г. // Структура полупроводниковых расплавов. Москва: Металлургия, 1984. 232 c.
  13. Волошин А.Э. // Кристаллография. 2013. Т. 58. № 6. С. 942. https://doi.org/10.1134/S1063774513060254
  14. Burton J.A., Prim R.C., Slichter W.P. // J. Chem. Phys. 1953. V. 21. N 11. P. 1987.
  15. Ostrogorsky A.G., Muller G. // J. Cryst. Growth. 1993. V. 128. P. 207. https://doi.org/10.1016/0022-0248(93)90320-v
  16. Garandet J.P., Favier J.J., Camel D. // J. Cryst. Growth. 1993. V.130. P. 113. https://doi.org/10.1016/0022-0248(93)90843-L
  17. Garandet J.P., Corre S., Kaddeche S., Alboussiere T. // J. Cryst. Growth. 2000. V. 209. P. 970. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(99)00630-2
  18. Prostomolotov A.I., Verezub N.A., Voloshin A.E. // J. Cryst. Growth. 2014. V.401. P. 111. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2014.02.029
  19. Voloshin A.E., Prostomolotov A.I., Verezub N.A. // J. Cryst. Growth. 2016. V. 45. P. 188. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.08.003
  20. Термодинамические Константы Веществ. База данных. Поиск по брутто-формуле. http://www.chem.msu.su./cgi-bin/tkv.pl.
  21. Duffar T., Dusserre P., Abadie J. // Adv. Space Res. 1995. V. 167. P. 199. https://doi.org/10.1016/0273-1177(95)00160-G
  22. Harter I., Duffar T., Dussere P. //Proc. 7th Eur. Symp. Mater. Fluid Sci. in Microgravity, 1989 / Oxford, UK, ESA SP-295. 1990. P. 69.
  23. Tegetmeier A., Croll A., Danilewsky A., Benz K.W. // J. Cryst. Growth. 1996. V. 166. P. 651-656. https://doi.org/10.1016/0022-0248(96)00134-0
  24. Harter I., Dussere P., Duffar T., Nabot J.P., Eusthatopoulos N. // J. Cryst. Growth. 1993. V. 131. P. 157. https://doi.org/10.1016/0022-0248(93)90409-P
  25. Дашевский М.Я., Кукуладзе Г.В., Лазарев В.Б., Миргаловская М.С. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. С. 1561.
  26. Cahn J.W., Hanneman R.E. // Surf. Sci. 1964. V. 1. N 4. P. 387. https://doi.org/10.1016/0039-6028(64)90006-8
  27. Болтакс Б.И., Гуторов Ю.А. // ФТТ. 1959. Т.1. В. 7. С.1015.
  28. Müller G. Convection and inhomogeneities in crystal growth from the melt. // Crystals, Properties, and Applications. 1988. V. 12. Berlin: Springer. P. 1–136.
  29. Raffy C., Duffar T. // Internal Report, CEA-Grenoble, France, SES No. 15/95, 1995.
  30. Saghira M.Z., Chacha M., Islamb M.R. // J. Cryst. Growth. 2002. V. 234. N 2. P. 285. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(01)01699-2
  31. Магомедов Я.Б., Билалов А.Р. // ФТТ. 2000. Т. 35. Вып. 5. С. 521.
  32. Boiton P., Giacometti N., Santailler J.L., Duffar T., Nabot J.P. // J. Cryst. Growth. 1998. V. 194. N 1. P. 43. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(98)00617-4
  33. Волошин А.Э. // Кристаллография. 2015. Т.60. С. 427. https://doi.org/10.7868/S0023476115030248
  34. Горелик С.С., Дашевский М.Я. // Материаловедение полупроводников и диэлектриков. Москва: Металлургия, 1988. 576 с.
  35. Aptea P.A., Zeng X. C. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 221903-1. https://doi.org/10.1063/1.2937444
  36. Turnball D.J., Cech R.E. // J. Appl. Phys. 1950. V. 21. P. 804. https://doi.org/10.1063/1.1699763
  37. Rosenberger F., Muller G. // J. Cryst. Growth. 1983. V. 65. N 1. P. 91. https://doi.org/10.1016/0022-0248(83)90043-X
  38. Бармин И.В., Земсков В.С., Раухман М.Р., Сенченков А.С., Егоров А.В., Антипов А.И., Агапова Е.А. // Гидромеханика и тепломассообмен в невесомости. М.: Наука, 1982. С. 209.
  39. Земсков В.С., Раухман М.Р., Бармин И.В., Сенченков А.С., Шульпина И.Л., Сорокин Л.М. // Физика и химия обработки материалов. 1983. № 5. С. 56.
  40. Wilcox W.R., Regel L.L. // Microgravity Sci. Technol. 1995. V. VIII/1. P. 56.
  41. Duffar T., Paret-Harter I., Dusserre P. // J. Cryst. Growth. 1990. V. 100. P. 171. https://doi.org/10.1016/0022-0248(90)90620-Z
  42. Duffar T., Boiton P., Dussere P., Abadie J. // J. Cryst. Growth. 1997. V. 179. P. 397. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(97)00178-4
  43. Полежаев В.И., Бунэ А.В., Верезуб Н.А., Глушко Г.С., Грязнов B.Л., Дубовик К.Г., Никитин C.А., Простомолотов А.И., Федосеев А.И., Черкасов С.Г. // Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье–Стокса. Москва: Наука, 1987. 272 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Области кристаллизации округлого фронта (А) и грани (В).

Скачать (15KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Усредненное параллельно фронту кристаллизации распределение Te в области роста округлого фронта и расчет по модели БПС. В верхней части рисунка приведен график изменения зазора δl между стенкой ампулы и левой стороной кристалла со сдвигом на 0.5 мм (пояснения см. в тексте).

Скачать (30KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Геометрия межфазных границ вблизи фронта кристаллизации при отсутствии контакта кристалла со стенками контейнера.

Скачать (35KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость от δl, рассчитанная по измеренным значениям CTe , и ее аппроксимация по формуле (9).

Скачать (19KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема, иллюстрирующая модель для численного решения двумерной задачи конвективной диффузии.

Скачать (15KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема, иллюстрирующая модель для численного расчета скорости конвекции Марангони.

Скачать (11KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Результаты 2D моделирования конвекции Марангони: а – зависимость максимальной скорости конвективного потока V∞ от зазора δl между боковой поверхностью кристалла и стенкой контейнера; б — распределение скорости конвективного течения; в – распределение температуры при δl = 0.05 см.

Скачать (34KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».