近日，南開(kāi)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Al2O3單晶。

“青蓮紫”色藍(lán)寶石原石

Al2O3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Al2O3單晶呈現(xiàn)不同的顏色，除紅色單晶被稱為紅寶石外，其它顏色均稱為藍(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)，在半導(dǎo)體照明、探測(cè)器、激光、醫(yī)療等領(lǐng)域藍(lán)寶石已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

光電晶體與器件實(shí)驗(yàn)室研制的晶體生長(zhǎng)設(shè)備

紫色藍(lán)寶石自然界極為罕見(jiàn)，而紫色通常寓意尊貴，高品質(zhì)紫色系藍(lán)寶石市場(chǎng)供給不足、價(jià)格昂貴，接近“青蓮紫”色的礦物寶石尚未見(jiàn)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(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)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(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，解決了晶體培育裝備、熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、晶體生長(zhǎng)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。

切割后的“青蓮紫”色藍(lán)寶石與南開(kāi)大學(xué)校色對(duì)比圖

眾所周知，“青蓮紫”是南開(kāi)大學(xué)的校色，又名“南開(kāi)紫”，被寫入《南開(kāi)大學(xué)章程》?！扒嗌徸稀毙Ｉw現(xiàn)的是南開(kāi)人“出污泥而不染、濯清漣而不妖”的君子品格，也有“紫氣東來(lái)”祥瑞寓意，蘊(yùn)含了對(duì)南開(kāi)系列學(xué)校和南開(kāi)人的美好祈愿。

今年恰逢南開(kāi)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(kāi)大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院，旨在為南開(kāi)物理百年華誕獻(xiàn)上賀禮。（來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)）