Metoda Verneuila

Metoda Verneuila – technika otrzymywania monokryształów polegająca na topieniu silnie rozdrobnionego materiału i jego krystalizacji ze stopu. W metodzie tej pierwotnie polikrystaliczny, drobno rozmielony materiał dozowany jest cienką strużką na płomień palnika, najczęściej tlenowodorowego, gdzie ulega stopieniu, a otrzymane krople cieczy opadają na monokrystaliczny podkład, którym jest najczęściej naturalny kryształ minerału - np. rubinu.

schemat metody Verneuil'a

"gruszka" korundowa

Wzrost dopływu tlenu powoduje wzrost temperatury i rozszerzenie podstawy kryształu. Po wytworzeniu się oczekiwanej wielkości kryształu (tzw. gruszki) następuje jego stopniowe chłodzenie i odprężanie przez wygrzewanie w wysokiej temperaturze i bardzo powolne ochładzanie.

Różnica temperatur stopu oraz powstałego, monokrystalicznego produktu jest w tej metodzie nieznaczna, dzięki czemu budujące kryształ cząsteczki mają czas na uzyskanie uporządkowania dalekiego zasięgu, zanim temperatura cieczy spadnie poniżej punktu krystalizacji.

W metodzie tej punkt krystalizacji powinien być nieruchomy względem palnika, a jego przemieszczenie jest najczęstszą przyczyną niepowodzenia tego procesu. Nowo powstały kryształ rośnie, więc aby punkt krystalizacji był nieruchomy, cały podkład z monokryształem musi być obniżany.

Metoda Verneuila jest ciągle udoskonalana. Wysiłek racjonalizatorów zmierza do otrzymywania kryształów o idealnych własnościach. Dotychczas tą metodą zdołano opanować syntezę monokryształów ponad stu różnych substancji. Metoda Verneuila pozwala uzyskiwać duże monokryształy o umiarkowanej jednorodności i czystości, zawierające dość często drobne wtrącenia nadtopionego substratu.

Ze względu na wrażliwość tej metody na przemieszczenie punktu krystalizacji, lepsze wyniki uzyskuje się stosując metodę Czochralskiego, mylnie nazywaną "metodą wyciągania z roztworu", gdzie punktem krystalizacji jest zawsze lustro krystalizującej cieczy.

Zobacz też

• metoda Bridgmana
• metoda flux-melt
• metoda hydrotermalna

Bibliografia

• Maria Płaszyńska: Kamienie szlachetne. Nieniszczące metody badania.. Warszawa-Kraków: PWN, 1988, s. 27-34. ISBN 83-01-07653-4.