一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体及其制备方法和应用。采用导模提拉法生长了化学式为Gd

【技术实现步骤摘要】
一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体及其制备方法和应用
本专利技术属于磁光晶体制备领域，具体涉及一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体及其制备方法和应用。
技术介绍
随着光子、光通信以及光电子集成电路的发展，人类进入了信息时代。信息技术的快速发展也给光通讯材料提出了新的要求。作为光功能信息材料核心材料之一的磁光材料，发展与应用前景广阔，已经备受研究人员瞩目。其中，稀土铁石榴石材料具有法拉第旋转角较大、光吸收系数较小、磁光优值较高、磁化强度较高等的优点，已经被应用于光隔离器、磁光存储器、磁光环形器、磁光调制器等多种非互易性磁光器件中。与目前商用的钇铁石榴石(YIG)和掺铋稀土铁石榴石(Bi:RIG)磁光材料相比，掺铈稀土铁石榴石(Ce:RIG)晶体及薄膜拥有更加优异的磁光性能，具有温度系数小、磁光优值高且成本低廉等优点。在同等掺杂浓度条件下，Ce:YIG晶体的比法拉第旋转角是掺铋的6倍。因而，相关研究一直是磁光材料领域的热点。但由于Ce3+半径偏大，掺杂进入稀土铁石榴石十二面体晶格比较困难；且由于Ce3+易被氧化为Ce4+，而非磁性Ce4+对磁光无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体，其特征在于：所述晶体化学式为Gd

【技术特征摘要】
1.一种高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体，其特征在于：所述晶体化学式为Gd3-x-yCexCaySczFe5-z-wVwO12,其中x=0.33-0.54,y=0.02-0.06,z=0.45-0.96,w=0.01，属于立方晶系，空间群为Iad，晶格常数为12.55-12.58Å，是一种稀土铁石榴石结构，其中Ce、Ca掺杂进入十二面体格位，Sc掺杂占据八面体格位，V掺杂进入四面体格位。


2.一种如权利要求1所述的高含铈掺钪钆铁石榴石磁光晶体的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）多晶原料合成：按照化学计量比称取Gd2O3、Fe2O3药品，经研磨混合均匀压片后在800℃下预烧结10h，然后在1300℃下烧结10h，取出后研磨压片在1300℃下二次烧结10h后获得Gd3Fe5O12多晶原料，将化学计量比的CeO2、NH4VO3的粉末经混合均匀、压片后进行升温烧结，烧结时分别在200℃、400℃、670℃以及800℃各恒温2h，获得CeVO4多晶粉末，将化学计量比的CaCO3、Fe2O3粉末经研磨、压片后在900℃预烧结10h，然后在1100℃烧结10h获得CaFe2O4多晶粉末；
（2）单晶生长：采用导模提拉法进行单晶生长，将多晶原料Gd3Fe5O12、CeVO4、CaFe2O4及Fe2O3、Sc2O3、CeO2按比例称量后加入坩埚，加热坩埚使其熔化，生长温度为1500~...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海鹏，庄乃锋，杨燕端，刘梦丽，胡晓琳，陈新，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35