紫色藍(lán)寶石在自然界極為罕見，高品質(zhì)紫色系藍(lán)寶石市場供給不足、價(jià)格昂貴。同時(shí)藍(lán)寶石又是重要的光電功能晶體材料，被廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體照明、探測器、激光、醫(yī)療等領(lǐng)域。近日，南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院光電晶體與器件實(shí)驗(yàn)室成功培育了“青蓮紫”色藍(lán)寶石，即三氧化二鋁單晶。

據(jù)介紹，三氧化二鋁單晶熔點(diǎn)高達(dá)2000多度、礦物莫氏硬度僅次于鉆石，不同成分的三氧化二鋁單晶呈現(xiàn)不同的顏色，除紅色單晶被稱為紅寶石外，其他顏色均稱為藍(lán)寶石。

藍(lán)寶石和紅寶石都是名貴的寶石材料，同時(shí)又是重要的光電功能晶體材料，世界第一臺(tái)激光器就是采用摻鉻氧化鋁單晶作為激光增益介質(zhì)。

在紫色藍(lán)寶石中，“青蓮紫”的色度為CMYK(10,60,0,49)、RGB(116,52,129))，接近“青蓮紫”色的礦物寶石尚未見到報(bào)道。實(shí)驗(yàn)室培育“青蓮紫”色藍(lán)寶石時(shí)，需要在2000℃以上高溫下長時(shí)間合成，寶石內(nèi)著色元素復(fù)雜、濃度高，需要極其昂貴的耐高溫銥金坩堝，工藝技術(shù)復(fù)雜，成品率低，成本高昂。

南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院光電晶體與器件實(shí)驗(yàn)室在長期從事高性能光電晶體培育的基礎(chǔ)上，聯(lián)合匯友閣(天津)文化傳播有限公司等共同開展技術(shù)攻關(guān)，解決了晶體培育裝備、熱場設(shè)計(jì)、晶體生長工藝、色度控制以及缺陷控制等系列關(guān)鍵技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了“青蓮紫”寶石的高質(zhì)量培育，原石約15930克拉。

眾所周知，“青蓮紫”是南開大學(xué)的校色，體現(xiàn)的是南開人“出污泥而不染、濯清漣而不妖”的君子品格，也有“紫氣東來”祥瑞寓意。今年恰逢南開大學(xué)物理學(xué)科100周年華誕，光電晶體與器件實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合合作單位將“青蓮紫”藍(lán)寶石原石捐贈(zèng)給南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院，旨在為南開物理百年華誕獻(xiàn)上賀禮。(科技日報(bào)記者 陳曦 通訊員 孫軍)

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