藍寶石單晶的梯度凝固法生長過程中介面形狀和熱場

提出了一種有限元模型描述了通過梯度凝固法的熔融生長的圓柱形的藍寶石單晶。這種模式的優點在於它能夠準確地捕捉通過該系統與傳熱有關，而在它的計算需求依然疲弱複雜的物理現象。通過透明的晶相內部的輻射熱輸運占我們的配方，因為是流場在生長過程中不斷變化的熔體細節。這兩個浮力和表面張力梯度（馬蘭戈尼）驅動的對流效應考慮。結果表明，該熱場中的熔融/結晶介面形狀的電荷和操作參數，如晶體生長速率和爐內溫度梯度很強的依賴性。

具體來說，有了這個系統，再加上通過晶相增強輻射冷卻相關的大的潛熱值，導致一個戲劇性的減少介面曲率和位置相對較高的增長率和淺爐梯度。此外，對熱場的流體流動的影響的證明是不重要在本系統中，考慮到生長在大直徑相對的坩堝時也是如此。這裏報告的趨勢與實驗觀察總協定。


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