ياقوت أزرق
الياقوت الإصطناعي

في عام 1902، طور الكيميائي الفرنسي أوغست فورني عملية لزراعة بلورات الياقوت الصناعي. ففي عملية فورني، يتم إضافة مسحوق الألومينا الناعم للهب الأوكسي هيدروجين والذي يوجه للأسفل عكس رف المستوقد. وتترسب الألومينا الموجودة في اللهب ببطء، صانعة من ذلك شكل يشبه الدمعة الساقطة 'boule' الياقوت.يمكن إضافة الـ dopants الكيميائية من أجل خلق نسخ صناعية من الروبي وكل أحجار الياقوت الأخرى، بالإضافة إلى الألوان التي لايمكن رؤيتها في الطبيعة.ويكون الياقوت الصناعي مطابق للياقوت الطبيعي، غير أنه يمكن أن يُصنع بدون العيوب الموجودة في الأحجار الطبيعية. ومع ذلك فإن عملية فيرنيل لها عيوب حيث أن البلورات المولدة معها لها تواترات داخلية عالية. ويعتبر العديد من طرق تصنيع الياقوت في هذه الأيام هي عبارة عن اختلافات لعملية تشوخرالسكي، التي اُخترعت في 1916. حيث يتم غمس بلورة بذرة الياقوت الصغيرة بوتقة من الالومينا المنصهرة ثم يتم سحبها ببطء للأعلى بمعدل من 1 إلى 100 ملم في الساعة. وتتبلور الألومينا في النهاية، مما يتولد عنها شكل جزرة طويلة بوول من الحجم الكبير، أكبر من 400 ملم في القطر وتزن حوالي 500 كلغ تقريبا.
في عام 2003، كان الإنتاج العالمي للياقوت الصناعي هو 250 طن.(1.25 × 10 9 قيراط). وفك توافر الياقوت الصناعي الرخيص العديد من الاستخدامات الصناعية لهذه المادة الفريدة:
تم صنع الليزر الأول بقضيب من الروبي الصناعي. ويعتبر ليزر ياقوت -التيتانيوم مشهور بسبب قابليته النادرة نسبياً لضبط الطول الموجي لليزر في منطقة الشعاع الأحمر إلى الأشعة تحت الحمراء للطيف الكهرومغناطيسي.كما يمكن غلق النظام بسهولة.ففي هذا الليزر، تشع بلورة الياقوت المنتجة صناعياً مع شوائب الكروم أو التيتانيوم بضوء مكثف من لمبة خاصة، أو ليزر أخر، لخلق اشعاع محفز.
هناك تطبيق على الياقوت الصناعي وهو زجاج الياقوت.ولايعتبر الياقوت شديد الشفافية للطول الموجي للضوء بين 170 نانومتر إلى 5.3 ميكرومتر فقط (يمكن للعين البشرية أن تميز من نحو 400 نانومتر إلى 700 نانومتر) ولكنه أيضاً يعتبر أقوى خمسة مرات عن الزجاج ويأخذ المرتبة التاسعة على مقياس موس، على الرغم من أنه هو أيضا أكثر هشاشة. ويصنع زجاج الياقوت من boules ياقوت خالص عن طريق تقطيعه لرقائق وتلميع الرقائق الرفيعة.يتم استخدام نوافذ زجاج الياقوت في الحجرات عالية الضغط من أجل التحليل الطيفي، والبلورات في الساعة ذات الجودة العالية، ونوافذ ماسح الباركود في متاجر البقالة حيث أن صلابة المادة الاستثنائية تجعلها مقاومة جداً للخدش. ويجب على أصحاب مثل هذه الساعات أن يظلوا حريصين على تجنب التعرض للمجوهرات الماسية، ويجب أيضاً أن يتجنبوا خبط ساعاتهم في أسطح الأحجار الصناعية والمحفزة لأنها عادة ماتحتوى على كربيد السيليكون ومواد أخرى والتي تكون أقوى من الياقوت وبالتالي تكون قادرة على التسبب في خدوشات فيه.
هناك نوع من مصباح قوس الزينون، والذي يعرف باسم سيراماكس (اسم لماركة أصلية- تعرف عامة بلمبة الزينون سيراميكية الجسم)، يستخدم ناتج صمامات الياقوت التي تم غمسها مع العديد من العناصر الأخرى من أجل ضبط انبعاثها. وفي بعض الحالات، تسبب الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من المصباح خلال العملية وهج أزرق من الصمام بعد إطفاء المصباح. وهو تقريبا نفس لون اشعاع الـ Cherenkov ولكن يتسبب عن طريق تفسفر بسيط.
تستخدم رقائق الياقوت المفرد أيضاً في صناعة أشباه الموصلات كمادة لنمو الأجهزة المعتمدة على نيتريد الجاليوم (GaN), مع غلاف موصل شفاف (TCC) متكون من نيتريد الجاليوم على مادة الياقوت. ومن أجل حساب عدم تطابق الشبكة بين الـ GaN ومادة الياقوت، تتكون طبقة الـ nucleation على مادة الياقوت.فعلى سبيل المثال ثنائي أكسيد السيليكون، يتكون قناع على قمة طبقة الـ nucleation مع عدد وافر من الفتحات. ثم ينمو الـ GaN بعد ذلك خلال الفتحات الموجودة في القناع ليكون طبقة نامية جانبية من الـ epitaxial عليها والتي ينمو فيها GaN الحرة التي بها عيوب.ويعوض الـ epitaxial النامي جانبياً عن عدم تطابق الشبكي بين مادة اليقوت والـ GaN. ويغني استخدام مادة الياقوت عن الاحتياج لغطاء زجاجي كما يقلل تكلفة الـ TCC بشكل ملحوظ، حيث أن مواد الياقوت هذه تكلف ما يقارب من واحد على سبعة من تكلفة مواد الجرمانيوم.ومن الشائع استخدام نيتريد الجليوم على الياقوت في صمامات ابعاث الضوء الأزرق الثنائية (LEDs).
يمكن بعد ذلك أ يتم تنظيم الغلاف الموصل الشفاف (TCC) على خلية شمسية لـ 0}زرنيخيد الغاليوم (GaAs). وذلك للتعويض عن عدم التطابق بين شبكية كلاً من GaAs و GaN، ويمكن تنظيم الـ إنديوم غاليوم الفوسفات (InGaP) بين الخلية الشمسية للـ GaAs والـ GaN TCC للتعويض عن عدم التوافق الشبكي بين GaN والـ GaAs.ويمكن أن يتكون السطح كشبكة فائقة أو كطبقة متدرجة، من أجل المزيد من التعويض عن عدم التوافق بين GaN و InGaP. وبدلا من ذلك، يمكن أن يتشكل السطح بين GaN و InGaP عن طريق أسلوب المقابلة أو عن طريق انصهار الرقاقة. إن الـ TCC، وفقاً للاختراع الحالي، قدرة على التعويض عن عدم التوافق الشبكي على أوجه الـ TCC مع التخلص من الحاجة إلى وجود غطاء زجاجي والغلو النسبي لمادة الجرمانيوم.