Laser-Heated Pedestal Growth of Oxide Fibers

Andreeta, Marcello Rubens Barsi; Hernandes, Antônio Carlos

doi:10.1007/978-3-540-74761-1_13

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“…Currently, there exist three commercially used technologies to produce single-crystal fibres of optical quality. The U.S. producer Photran employs the EFG [5][6], the French company Fibercryst uses the "micro-pulling-down" (µ-PD) technique [7] and the U.S. firm MicroMaterials or University di Pisa utilizes the "laser-heated pedestal growth" (LHPG) method [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Preparation, properties and application of sapphire single-crystal fibers grown by the EFG method

Klejch

Němec

Kubát

et al. 2013

EPJ Web of Conferences

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Abstract. Sapphire -the single crystal of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) -is one of the most important artificially produced materials. The sapphire fibres studied were grown in Crytur using the "edge-defined film-fed growth" (EFG) technique. Their unique physical and chemical properties can be employed in various applications. Due to their high refractive index and a broad transmission band spanning the ultraviolet, visible and infrared bands, sapphire fibres are perfect waveguides in harsh environments. The current major applications are Er:YAG laser beam delivery and pyrometric and spectrometric measurements in furnaces, combustion engines, etc. In this paper we summarize an adjustment of the EFG method to grow thin filaments by giving possible molybdenum die designs. We investigated the fibres using an optical microscope and measured their transmission of an Er:YAG laser beam (2.94 µm). The attenuation of the tested samples is approximately 0.1 dB/cm.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Preparation, properties and application of sapphire single-crystal fibers grown by the EFG method

Klejch

Němec

Kubát

et al. 2013

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“…................................................................................................................ Figura 3.6: Desenho esquemático do puxamento da fibra monocristalina; adaptado de (FEIGELSON, 1986). ............................................................................................................... Figura 3.7: Representação esquemática dos fluxos de calor existentes durante o processo de solidificação, J cond , J rad e o J rad,conv são, respectivamente, os fluxos de calor por condição, radiação e radiativo mais o consecutivo (ANDREETA et al, 2010)…”

Section: Figura 33unclassified

“…Nesta técnica, a fase líquida se mantém presa entre duas regiões sólidas (pedestal e semente) por tensão superficial. O pedestal fornece material para a fase líquida, mantendo a zona fundida com volume constante (ANDREETA et al, 2010). A partir da implantação da técnica LHPG em nosso grupo de pesquisa, o Brasil tornou-se o quinto país no mundo a fazer uso deste importante processo.…”

Section: Organização Da Teseunclassified

“…Usualmente a denominação de fibra monocristalina é dada a qualquer cristal cujo formato é alongado com diâmetro na região de 10 -3 a 10 -6 m, constituído de um só grão cristalino orientado na mesma direção. As fibras monocristalinas dispensam qualquer tipo de usinagem ou corte, pois sua forma final após crescimento é adequada à utilização direta (ANDREETA et al, 2002(ANDREETA et al, , 2010RUDOLPH et al, 1999).…”

Section: Organização Da Teseunclassified

“…Optamos por utilizar a técnica de preparação de monocristais por fusão a laser, conhecida como Laser-Heated Pedestal Growth (LHPG) (ANDREETA et al, 2010), para o crescimento dos materiais descritos anteriormente. A técnica LHPG, é uma das mais versáteis para a fabricação de fibras monocristalinas oxidas, pois possibilita a solidificação direcional de compostos com elevado ponto de fusão (>1800 o C), que são obtidos in situ, diretamente da zona fundida; além do baixo custo operacional e menor risco de contaminação, pois não utiliza cadinhos, se comparado aos processos convencionais de produção de monocristais, como por exemplo, o Czochralski (CZ) e o Micro-pulling down (µ-PD) (ANDREETA, 1999;RUDOLPH et al, 1999).…”

Section: Introductionunclassified

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Puxamento de fibras cristalinas do sistema Al2O3-Nd2O3 e o desenvolvimento de ponta cristalina para aplicação em termoterapia pontual a quente

Marcondes¹

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Agradeço primeiramente e em excelência a Deus, por ter me amparado, guardado, capacitado, pela Sua presença e graça em todos os momentos da minha vida, pelas, bênçãos e vitórias concedidas. Is 41.10. Para que este trabalho fosse transformado em um sonho realizado, muitas pessoas tiveram papéis importantíssimos, orientando, incentivando, colaborando, apoiando, estando presentes dia a dia e certamente tem que serem lembradas neste momento. Aos amados e queridos pais, por todo amor, compreensão, dedicação, orações e incansáveis apoios que me proporcionaram durante toda minha caminhada estudantil. Á minha família, em especial meus irmãos Noêmia e Paulo Marcondes, por todo incentivo e auxílio, durante a minha vida estudantil. Ao meu orientador Prof. Dr. Antonio Carlos Hernandes, pela oportunidade, pela orientação, paciência, amizade, e confiança depositada no desenvolvimento deste projeto de pesquisa. Ao Prof. Dr. Marcello Rubens Barsi Andreeta (DEMA/UFSCar), pela amizade, companheirismo, pela co-orientação, pelas discussões científicas sobre os resultados deste trabalho. Ao Prof. José Pedro Andreeta (IFSC/USP) e à Dra. Maria Ines Basso Bernardi (IFSC/USP), pelos ensinamentos, amizade, apoio e contribuições no desenvolvimento resultados deste trabalho. Ao Prof. Dr. Máximo Siu Li (IFSC/USP) pelas medidas de absorção óptica e ao Prof. Dr. Javier Alcides Ellena (IFSC/USP) pelas medidas de difratometria de monocristais. Aos amigos do Grupo de Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos, em especial ao João Elias, pelas discussões científicas sobre os resultados deste trabalho, pela ajudas durante as medias e pela amizade. À Érica Regina, secretária e aos técnicos: Geraldo Frigo, Luis Carashi, Cássio, Manoel, pelo auxílio, dedicação e pela amizade. À CAPES-INCT, à Fundação de Física e Química e à ALACER biomédica, pelo auxílio financeiro. VI "As coisas que olhos não viram, nem ouvidos ouviram, nem penetraram o coração do homem, são as que Deus preparou para os que o amam".

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Single‐Crystal SnSe Thermoelectric Fibers via Laser‐Induced Directional Crystallization: From 1D Fibers to Multidimensional Fabrics

Zhang

et al. 2020

Advanced Materials

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Single‐crystal tin selenide (SnSe), a record holder of high‐performance thermoelectric materials, enables high‐efficient interconversion between heat and electricity for power generation or refrigeration. However, the rigid bulky SnSe cannot satisfy the applications for flexible and wearable devices. Here, a method is demonstrated to achieve ultralong single‐crystal SnSe wire with rock‐salt structure and high thermoelectric performance with diameters from micro‐ to nanoscale. This method starts from thermally drawing SnSe into a flexible fiber‐like substrate, which is polycrystalline, highly flexible, ultralong, and mechanically stable. Then a CO2 laser is employed to recrystallize the SnSe core to single‐crystal over the entire fiber. Both theoretical and experimental studies demonstrate that the single‐crystal rock‐salt SnSe fibers possess high thermoelectric properties, significantly enhancing the ZT value to 2 at 862 K. This simple and low‐cost approach offers a promising path to engage the fiber‐shaped single‐crystal materials in applications from 1D fiber devices to multidimensional wearable fabrics.

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Laser-Heated Pedestal Growth of Oxide Fibers

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Preparation, properties and application of sapphire single-crystal fibers grown by the EFG method

Preparation, properties and application of sapphire single-crystal fibers grown by the EFG method

Puxamento de fibras cristalinas do sistema Al2O3-Nd2O3 e o desenvolvimento de ponta cristalina para aplicação em termoterapia pontual a quente

Single‐Crystal SnSe Thermoelectric Fibers via Laser‐Induced Directional Crystallization: From 1D Fibers to Multidimensional Fabrics

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