一种离子掺杂钆镓石榴石晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种离子掺杂钆镓石榴石晶体及其制备方法和应用，属于陶瓷材料技术领域，该晶体的结构通式为：(Gd3‑

【技术实现步骤摘要】
一种离子掺杂钆镓石榴石晶体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于陶瓷材料
，具体地，涉及一种离子掺杂钆镓石榴石晶体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钆镓石榴石分子式Gd3Ga5O
12
，简式GGG。GGG晶体属于立方晶系，光学上各向同性。GGG晶体结构中Gd的原子半径较大，并与其他稀土元素原子半径相近，容易掺入Nd
3+
、Ho
3+
、Tm
3+
、Er3
+
等稀土激活离子，取代Gd
3+
的格位，属于同态取代，构效关系清楚，用作激光晶体，稀土激活离子的激光上能级没有明显的发光淬灭；另外，分凝系数高，有利于稀土激活离子的掺入，提高了泵浦效率，更适用于大功率激光器。采用提拉法生长GGG晶体，原料烧结温度1300℃，晶体生长温度1750℃；相均匀性宽，生长速度快；容易平界面生长，不存在杂质集中核心和应力集中核心，整个界面能够得到有效利用，从而能够制作大尺寸光学元件，如激光元件。
[0003]目前GGG纳米晶的合成方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子掺杂钆镓石榴石晶体，其特征在于：该晶体的结构通式为：(Gd3‑
x
Ca
x
)(Ga5‑
x
‑
2y
Mg
y
Zr
x+y
)O
12
；其中0.35≤x≤0.45，0.1≤y≤0.25，0.50≤x+y≤0.66。2.根据权利要求1所述的一种离子掺杂钆镓石榴石晶体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1、将金属氧化物、Ga2O3和Gd2O3加入质量分数15％硝酸溶液中，之后加入络合粒子，滴加氨水调节pH，直至pH＝2
‑
2.1，制得混合液，向混合液中加入助燃剂，之后加热至100℃，匀速搅拌2h，之后升温至140
‑
150℃，制得蓬松物，将蓬松物研磨后置于马弗炉中，在950
‑
1000℃下烧结；步骤S2、之后在晶体生长炉内采用提拉法生长离子掺杂钆镓石榴石晶体，生长温度为1725
‑
1765℃，提拉速度1.3
‑
2mm/h，转速10
‑
20rpm；退火，退火过程按降温区间确定退火速率：1765
‑
1610℃，12
‑
16℃/h；1610
‑
1410℃，18
‑
22℃/h；1410
‑
1130℃，23
‑
25℃/h；1130
‑
800℃，28
‑
32℃/h；800
‑
480℃，38
‑
42℃/h；480℃至室温，48
‑
52℃/h。3.根据权利要求2所述的一种离子掺杂钆镓石榴石晶体的制备方法，其特征在于：所述络合粒子包括如下步骤制成：步骤S11、将锆溶胶加入质量分数8％甲烷磺酸溶液中，加热回流并搅拌8h，制得活化后锆溶胶，之后用去离子水洗涤5次，真空烘干，之后加入去离子水中，匀速搅拌并加入4
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赵显，罗毅，陈菲菲，
申请(专利权)人：安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：