Influence of chemical composition within the range of homogeneity on phase transition and transition temperature of V3Si single crystals. I. Preparation and characterization of single crystals

Abstract

Very pure V3Si single crystals of definite orientation are prepared using a zone melt technique with electron beam heating. For the determination of concentration and the detection of inhomogeneities of composition along the crystals the measurement of the resistivity ratio r=R20K/R293K is the most exact method (ΔC ≦ 0.05 at% Si). The necessary connection between r and r and the composition C is deduced from the measured relation between r and a (a = precision lattice constant by means of Kossel technique) and from the connection between a and C approximately known from literature. After optimization of the technology of preparation strictly single-phase single crystals are produced, the composition of which does not vary noticably over a length of 20 mm. Es werden hochreine V3Si-Einkristalle vorgebbarer Orientierung nach einem Zonenschmelzverfahren mit Elektronenstrahlheizung hergestellt. Für die Konzentrationsbestimmung und den Nachweis von Zusammensetzungsinhomogenitäten längs der Kristalle ist die Messung des Widerstandsverhältnisses r = R20K/R293K am genauesten (ΔC ≦ 0,05 At% Si). Der hierfür notwendige Zusammenhang zwischen r und der Zusammensetzung C wird aus der gemessenen Beziehung zwischen r und a (a = Präzisionsgitterkonstante mittels Kosseltechnik) und dem aus der Literatur genähert bekannten Zusammenhang zwischen a und C abgeleitet. Nach Optimieren der Darstellungstechnologie gelingt es, streng einphasige Einkristalle herzustellen, deren Zusammensetzung teilweise über 20 mm Länge nicht nachweisbar variiert.