光电晶体与器件实验室研制的晶体生长设备 南开大学供图
中新网天津5月25日电 (孙玲玲 孙军)记者从南开大学获悉，近日，南开大学物理科学学院光电晶体与器件实验室在长期从事高性能光电晶体培育的基础上开展技术攻关，解决了晶体培育装备、热场设计、晶体生长工艺、色度控制以及缺陷控制等系列关键技术，成功培育了“青莲紫”色蓝宝石，即Al2O3单晶(三氧化二铝单晶)，原石约15930克拉。
据介绍，Al2O3单晶熔点高达2000多摄氏度，矿物莫氏硬度仅次于钻石。不同成分的Al2O3单晶呈现不同的颜色，除红色单晶被称为红宝石外，其它颜色均称为蓝宝石。蓝宝石和红宝石都是名贵的宝石材料，同时又是重要的光电功能晶体材料，世界第一台激光器就是采用掺铬氧化铝单晶作为激光增益介质，在半导体照明、探测器、激光、医疗等领域蓝宝石已经得到了广泛应用。
南开大学成功培育“青莲紫”宝石 原石约15930克拉 南开大学供图
据了解，紫色蓝宝石自然界极为罕见，高品质紫色系蓝宝石市场供给不足、价格昂贵。南开大学培育的“青莲紫”色蓝宝石的色度为CMYK(10,60,0,49)、RGB(116,52,129)，需要在2000℃以上高温下长时间合成，宝石内着色元素复杂、浓度高，需要极其昂贵的耐高温铱金坩埚，工艺技术复杂，成品率低，成本高昂。目前，接近“青莲紫”色的矿物宝石尚未见到报道。(完)