Lutetiumoxid (Lu₂O₃) als ein Laser-Kristallmaterial mit großem Anwendungspotential weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit, niedrige Phononenenergie und starke Kristallfeld-Eigenschaften auf, die ihm erhebliche Vorteile im Laserbereich verschaffen. Der Kristallschmelzpunkt von bis zu 2450 ℃ führt jedoch zu sehr hohen Kristallwachstumstemperaturen, die es erschweren, einen stabilen Wärmegradienten aufrechtzuerhalten, was lokale Unterschiede in der Wachstumsrate verursacht und zu einem starken Anstieg der Kristalldefekte führt, was die Kristallqualität erheblich beeinträchtigt. In dieser Arbeit wurden Kleinwinkelkorngrenzendefekte in Lu₂O₃-Kristallen mittels fokussiertem Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie nachgewiesen; die Auswirkungen dieser Defekte auf die Kristallqualität wurden mittels hochauflösender Röntgenbeugung und Laue-Beugung charakterisiert; durch hochauflösende Ringschatten-Dunkelfeld-Transmissionselektronenmikroskopie und Inverse-Fourier-Transformation wurden die Ursachen von Versetzungsgruben in der Nähe von Korngrenzen erforscht, was eine theoretische Grundlage zur Optimierung des Kristallwachstumsprozesses und zur Verbesserung der Kristalleigenschaften liefert.

Lu₂O₃-Kristalle; Kleinwinkelkorngrenze; Schwankungskurve; Versetzungsdefekte