Synthesis and Properties of Single Crystal Ce$lt;inf$gt;1-x$lt;/inf$gt;Pr$lt;inf$gt;x$lt;/inf$gt;B$lt;inf$gt;6$lt;/inf$gt; by Floating Zone Melting

以CeB 6 和PrB 6 粉末为原料, 采用放电等离子烧结结合悬浮区域熔炼法成功制备了晶体质量良好的多元稀土六硼化物Ce 1- x Pr x B 6 ( x =0.1、0.2、0.4)单晶体, 并系统研究了该系列单晶体(100)晶面热电子发射性能。结果表明: Ce 0.8 Pr 0.2 B 6 单晶(100)晶面具有最好的热发射性能, 在1873 K, 最大电流发射密度达到66.07 A/cm 2 , 比CeB 6 单晶的电流发射密度提高约20%。此外, Ce 0.9 Pr 0.1 B 6 、Ce 0.6 Pr 0.4 B 6 单晶(100)晶面的热发射电流密度分别为65.81 A/cm 2 和65.31 A/cm 2 。Ce 0.8 Pr 0.2 B 6 单晶(100)晶面的逸出功最低, 为2.61 eV, 其它单晶(100)晶面的逸出功在2.64~2.753 eV范围内。因此, Ce 1- x Pr x B 6 多元稀土六硼化物单晶具有良好的发射性能和低的逸出功, 作为热阴极材料有很好的应用前景。