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，培育的晶體原石約重15930克拉。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，為南開(kāi)物理百年華誕獻(xiàn)上重禮。

“青蓮紫”色藍(lán)寶石原石

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（天然寶石1克拉3-5千元）和鉆石都屬于世界五大珍貴寶石之一，儲(chǔ)量十分稀少。物理上通常用莫氏硬度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量硬度，藍(lán)寶石莫氏硬度達(dá)到了9，藍(lán)寶石還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。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。

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。

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

“青蓮紫”，色度為CMYK（0,90,13,51）、RGB（116,12,110）是南開(kāi)大學(xué)的校色，又名“南開(kāi)紫”，被寫(xiě)入《南開(kāi)大學(xué)章程》。“青蓮紫”校色體現(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，此次捐贈(zèng)旨在為南開(kāi)物理百年華誕獻(xiàn)上賀禮。

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創(chuàng)立于1922年的南開(kāi)大學(xué)物理系，是我國(guó)高等院校中創(chuàng)立最早的物理系之一。近一百年來(lái)，南開(kāi)物理學(xué)科先后經(jīng)歷了西南聯(lián)大、回遷天津、全國(guó)院系調(diào)整等重大變化，在南開(kāi)物理人的努力下，南開(kāi)物理學(xué)科匯聚了一批國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)者，已發(fā)展成為適應(yīng)我國(guó)社會(huì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)需要的，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面廣的綜合型高層次人才的重要基地和科學(xué)研究重鎮(zhèn)。南開(kāi)物理始終秉承“允公允能，日新月異”的校訓(xùn)和“理以強(qiáng)國(guó)”的理念，以“知中國(guó)、服務(wù)中國(guó)”為宗旨，立德樹(shù)人，勇攀高峰，為國(guó)家富強(qiáng)、民族振興培養(yǎng)了一批又一批棟梁之材。

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