The invention discloses a in the visible and near infrared region with high transmittance of apatite type magneto optic crystal terbium silicate and its preparation method, the rate of high Verdet constant. The crystal is grown by the Czochralski method, and the molecular formula is Tb10-x (SiO4) 6O3-1.5x, wherein X = 0~2 belongs to the six party crystal system, and the space group is. The magneto-optical crystal has excellent magneto-optical effect, Verdet constant (Verdetconstant) higher than the current commercial application of terbium doped glass and terbium gallium garnet (TGG) crystal. At the same time, the magneto-optical crystals show high transmittance in the other bands except for the characteristic absorption peaks of Tb3+ ions near the 485nm in the 400 ~ 1500nm band. Especially in the visible light band of 400 ~ 650nm, the transmittance of the magneto-optical crystal is obviously higher than that of the TGG crystal. As a magneto-optical material, it will have a better application prospect in this band. In addition, the magneto-optical crystal of the invention is a uniform melting compound, which can be grown by the medium frequency induction lifting method, and has simple growth process and short cycle, and can realize mass and low cost mass production.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁光材料和晶体生长
,具体涉及一种高透过率高费尔德常数磷灰石型硅酸铽磁光晶体及其制备方法。
技术介绍
磁光晶体是一类重要的光电子功能材料,利用其自身独特的Faraday效应可制作光学隔离器、激光调制器、磁光开关、光纤电流传感器以及其它光电磁转换功能的磁光器件,是目前光通讯、光网络以及信息处理等系统急需的战略高技术材料。在目前商品化应用的主流磁光晶体材料中,掺稀土的石榴石磁光晶体占有重要的地位。如钇铁石榴石(YIG)及其掺杂的系列晶体和薄膜,该系列晶体法拉第旋转角较大,在光传输工作波段(1300~1500nm)透过率高,以它作为核心材料制成的光隔离器、环行器、光调制器等磁光器件,已广泛应用于大容量光纤通信系统中。但是,在400~1100nm波段,即可见-近红外光波段,YIG系列晶体的透光性能不理想,其磁光优值随光源波长蓝移而迅速下降。因此,YIG晶体及其薄膜材料不适合于在可见-近红外波段的磁光器件上应用。掺铽玻璃及铽镓石榴石(TGG)晶体在可见-近红外光区都具有较高的透过率,但法拉第旋转角相对较小,所制备器件的尺寸较大,不利于磁光器件的微型化。同时,高质量TGG晶体的生长技术还没有突破,生长获得的晶体消光比大,成品率较低。另外,TGG晶体合成原料价格昂贵,成本偏高,也影响了其应用的前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷灰石型硅酸铽磁光晶体及其制备方法。该磁光晶体在可见-近红外光区具有高透过率和高费尔德常数,其为一致熔融化合物,可采用中频感应提拉法生长,生长工艺简单、周期短 ...
【技术保护点】
1.一种磷灰石型硅酸铽磁光晶体,其特征在于:该晶体的分子式为:Tb10-x(SiO4)6O3-1.5x,其中x=0-2,属六方晶系,空间群为。
【技术特征摘要】
1.一种磷灰石型硅酸铽磁光晶体,其特征在于:该晶体的分子式为:Tb10-x(SiO4)6O3-1.5x,其中x=0-2,属六方晶系,空间群为。
2.一种制备如权利要求1所述的磷灰石型硅酸铽磁光晶体的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)初始原料的合成:按Tb10-x(SiO4)6O3-1.5x化学计量比准确称取Tb4O7和SiO2,将它们研磨均匀、压片,然后进行高温烧结,获得晶体生长所需的初始原料;
(2)单晶生长:将初始原料装入晶体生长的坩埚容器中,放入单晶提拉炉内,使其在惰性气体的气氛下进行单晶提拉,其生长温度为1...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈新,万琦萍,张文辉,陈建中,郭飞云,庄乃锋,宫仲亮,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建;35
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