浮区法晶体生长中非均匀旋转磁场对流控制研究

项目名称： 浮区法晶体生长中非均匀旋转磁场对流控制研究

项目编号： No.11402215

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姚丽萍

作者单位： 西南大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 现代高精尖科技的迅猛发展对晶体材料提出了纯度更高、尺寸更大等苛刻要求。微重力环境下浮区法晶体生长技术因其无坩埚污染且可生长更大尺寸单晶而备受关注。在晶体生长中，熔体的对流控制是晶体质量控制的关键之一。本项目拟研究不同构形的外加非均匀旋转磁场（二极对、三极对非均匀旋转磁场和组合磁场）对微重力下浮区熔体对流的控制机理，建立三维磁流体动力学模型，采用计算流体动力学手段研究，明确主要影响因素，定性分析各影响因素如旋转磁场强度、旋转频率等参数对浮区熔体对流的动力学特性及温度分布的影响，并采用谱元法对熔体对流的稳定性进行分析，探索生长高质量晶体的优化方案。本项目拟为空间微重力技术条件下采用浮区法制备高质量大尺寸单晶材料奠定理论基础。

中文关键词： 非均匀旋转磁场；浮区；表面张力流；对流控制；微重力

英文摘要： The rapid development of modern sophisticated technology requests crystalline material to be higher purity and larger size. Float-zone technique of crystal growth, which can avoid container pollution because of no crucible contamination and grow larger si

英文关键词： The non-uniform rotating magnetic field；floating zone；thermocapillary flow；convection control；microgravity