РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХРОМА МЕЖДУ КРИСТАЛЛОМ И РАСПЛАВОМ ФОРСТЕРИТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО СОДЕРЖАНИЯ В РАСПЛАВЕ И ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ

Abstract

Монокристаллы форстерита выращивались из расплава, содержащего 0.07-0.97 вес. % хрома. Рост проводился методом Чохральского в условиях различной фугитивности кислорода (-4 ≤ lg fO2 ≤ - 0.92). Установлено, что коэффициент распределения хрома между кристаллом и расплавом форстерита (КCr.) за~ метно уменьшается при возрастании концентрации примеси, если ее исходное содержание в расплаве превышает 0.1-0.2 вес. %. Такое поведение КСг может быть связано с образованием в расплаве кластеров с участием примеси хрома, что затрудняет вхождение хрома в кристалл. Показано, что коэффициент распределения хрома между кристаллом и расплавом форстерита резко уменьшается при увеличении фугитивности кислорода выше значений fо2, соответствующих буферу FMQ (фаялит-магнетит-кварц). Это связано с уменьшением в расплаве и кристалле концентрации ионов Сг3+, в то время как содержание хрома в состоянии Сг4+ мало меняется при изменении fo2. Оценены парциальные коэффициенты распределения ионов Cr2+, Cr3+ и Сг4+ между кристаллом и расплавом форстерита, которые составляют 0.5, 0.2 и 0.1 соответственно.