1.3　人工晶体的发展和现状

1.3.1　中国人工晶体的悠久历史

晶体生长作为一门科学与技艺，在中国古代就有。中国对晶体生长的研究工作可追溯到1000多年以前。宋代程大昌所著的《演繁露》记载：“盐已成卤水，暴烈日，即成方印，洁白可爱，初小渐大，或数十印累累相连”。这就是用蒸发法从饱和溶液中生长食盐晶体，这种晶体生长方法的出现其实比有记载的早得多。早期制盐卤水的“卤”字广义泛指盐类，这个象形文字是一个蒸发咸水的鸟瞰图，方印一般的食盐晶体在排列整齐的盐田中结晶而出。

银朱（丹砂或人造辰砂）的制造是中国古代晶体生长的又一实例。李时珍引胡演的《丹药秘诀》：“升炼银朱，及石亭脂二斤，新锅内熔化，次下水银一斤，炒作青砂头，炒不见星，研末罐盛，石板盖位，铁线缚定，盐泥固济，大火锻之，待冷取出，贴罐者为银朱，贴口者为丹砂。”这里所描写的就是汞和硫通过化学气相沉积（CVD）而形成辰砂（硫化汞）的过程，这一过程古时候称为“升炼”。在气相沉积的输运过程中，因淀积位置不同（因而温度也不同）而形成的晶体颗粒大小也不同，小的叫银朱，大的叫丹砂。从“丹”字的字形可看出其含义是将矿物搁在炉子里来炼制。制取丹砂的操作者（应该称为中国古代的晶体生长工作者）以废笔蘸水擦盏，使之冷却，以有利于大颗粒晶体的形成，这应是最早的CVD技术。在中国这一技术至少在1300多年以前的唐代就已相当成熟了。

我国古代劳动人民制作的结晶釉是一种具有独特艺术效果的陶瓷釉料，其中除了玻璃质外，还有晶体。当瓷釉熔融时，呈饱和状态的晶质，冷却时析出能用肉眼看见的晶体，这种结晶颗粒称为结晶釉。其特征为在釉中或釉表面分离出各种形状的晶花。制备结晶釉的关键在于烧成时控制好升温速度，冷却时控制好降温速度，由于结晶剂的配方和烧成速度不同而呈现出各种不同的结晶体。可以说，结晶釉是我国古代助溶剂生长晶体的一个典型实例。

自20世纪50年代以来，人工晶体对发展高新技术的作用越来越大，人工晶体的品种越来越多，对晶体生长技术要求越来越高，所涉及的学科领域越来越广，可以说现在人工晶体的发展已进入到体（块状）、面（薄膜晶体）、线（纤维晶体）和点（纳米晶）“全方位”的发展阶段。

现代人工晶体在旧中国时期是空白，建国后从零开始，一个崭新的学科迅速而全面地发展起来，生长出各种类型的人工晶体，不仅为我国高新科技的发展提供了必需的物质基础，有的人工晶体还大量销往国外，同时培养出大批专业人才，发展了学科，很值得自豪。