Gel and Solution Growth of Large Crystals of Silver Iodide

Abstract

After reviewing various methods for the preparation of AgI single crystals, this paper describes experiments based on the growth of such crystals from AgI-H I-H₂O solution. Hexagonal pyramids of the β-phase have been produced by a gel diffusion technique, in which supersaturation is attained by slow water dilution. On the other side, hexagonal plates and pyramlds of the β-phase were grown by a convective circulation method in which supersaturation occurs by tcmperature Increase. Some characterIStic properties, e.g. purity, structure, refractive index, optical absorption, photoluminescence, crystallographic polarity and photographic sensitivity, have been measured and are discussed.

Résumé

Après avoir passé en revue les différentes méthodes de préparation de monocristaux d’iodure d’argent, ce papier décrit des expériences de croissance de tels cristaux à partir de solutions de AgI-HI-H₂O. Des pyramides hexagonales de la phase β ont été formées par la technique de diffusion dans un gel, dans laquelle la sursaturation a été obtenue par une dilution lente avec de l’eau. Par ailleurs des plaques hexagonales et des pyramides de la phase β ont été formées par une méthode de convexion dans laquelle la sursaturation est obtenue en augmentant la température. Quelques propriétés caractéristiques, à savoir le degré de pureté, la structure, l’index de réfraction, l’absorption optique, la photoluminescence, la polarité cristallographique et la sensibilité photographique ont été mesurées et sont discutées.

Zusammenfassung

Nach einem Überblick Über verschiedene Methoden zur Herstellung von AgI-Einkristallen werden in der vorliegenden Arbeit Experimente zur ZÜchtung solcher Kristalle aus dem AgJ-HJ-H₂O-System beschrieben. Mit Hilfe einer Gel-Diffusions-Technik, bei der Übersättigung durch langsames VerdÜnnen mit Wasser erreicht wird, werden hexagonale Pyramiden der β-Phase erhalten. Andererseits entstehen bei einem Konvektionsstromsverfahren, bei dem die Übersättigung durch Temperaturanstieg erfolgt, neben Pyramiden auch hexagonale Platten der β-Phase. An den Kristallen wurden charakteristische Eigenschaften wie Reinheitsgrad, Struktur, Brechzahl, optische Absorption, Photolumineszenz, kristallographische Polarität und photographische Empfindlichkeit gemessen. Die Ergebnisse werden diskutiert.

Riassunto

Dopo un riesame dei diversi metodi per la preparazione di monocristalli di AgJ, il lavoro descrive esperienze relative alla crescita di tali cristalli da soluzioni di AgJ-HJ-H₂O. Sono state ottenute piramidi esagonali della fase β-mediante la tecnica di diffusione in gelo incuila supersaturazioneviene ottenuta tramite lenta diluizione con acqua. Sono state anche ottenute piramidi e lamine esagonali della fase β facendo uso del metodo a circolazione convettiva in cui la supersaturazione ha luogo per aumento della temperatura. Sono state misurate e vengono discusse alcune proprietà caratteristiche quali purezza, struttura, polarità cristallografica e sensibilità fotografica.