培育“青蓮紫”，這所大學制造寶石

近日，南開大學物理科學學院光電晶體與器件實驗室成功培育了“青蓮紫”色藍寶石，即三氧化二鋁（Al2O3）單晶。

“青蓮紫”色藍寶石原石   南開大學供圖

三氧化二鋁單晶熔點高達2000多度、礦物莫氏硬度僅次于鉆石，不同成分的三氧化二鋁單晶呈現不同的顏色，除紅色單晶被稱為紅寶石外，其它顏色均稱為藍寶石。藍寶石和紅寶石都是名貴的寶石材料，同時又是重要的光電功能晶體材料，世界第一臺激光器就是采用摻鉻氧化鋁單晶作為激光增益介質，在半導體照明、探測器、激光、醫療等領域藍寶石已經得到了廣泛應用。

紫色藍寶石自然界極為罕見，而紫色通常寓意尊貴，高品質紫色系藍寶石市場供給不足、價格昂貴。接近“青蓮紫”色的礦物寶石尚未見到報道。實驗室培育“青蓮紫”色藍寶石時，需要在2000℃以上高溫下長時間合成，寶石內著色元素復雜、濃度高，需要極其昂貴的耐高溫銥金坩堝，工藝技術復雜，成品率低，成本高昂。