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申请/专利权人：山东大学
申请日：2023-05-12
公开（公告）日：2024-06-28
公开（公告）号：CN116770437B
主分类号：C30B29/28
分类号：C30B29/28;C30B15/00;C30B28/02;C30B33/02
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.28#授权;2023.10.10#实质审查的生效;2023.09.19#公开
摘要：本发明提供一种完整无开裂的铽钪铝石榴石磁光晶体及避免晶体开裂的方法，其分子式为RExTb1‑x3Sc2Al3O12，0x1，RE为稀土元素，本发明通过稀土离子掺杂进行改性生长，采用熔体提拉法生长晶体，掺杂稀土离子优先占据十二面体格位，稀土离子的掺入可以改善熔体特性，减小畸变应力，避免晶体在生长过程中累积热应力，有效的解决了TSAG磁光晶体开裂问题，同时也避免了晶体在后期加工和使用过程中产生开裂的问题，另外本发明的掺杂离子与Tb3+之间发生超交换作用，使得晶体比法拉第效应得以增强，进而提高晶体磁光性能。制备的铽钪铝石榴石磁光晶体完整无开裂，加工性能良好，具有优异的磁光性能，有望实现商业化应用。
主权项：1.Lu0.03Tb0.973Sc2Al3O12单晶制备，步骤如下：（1）按照铽钪铝石榴石磁光晶体的分子式Lu0.03Tb0.973Sc2Al3O12的化学计量比称取原料，Tb4O7、Sc2O3、Al2O3、Lu2O3，初始原料纯度均为99.99%，然后放入混料机充分混合48h，混料完毕后用液压机压制成圆柱状的块体，放入刚玉坩埚中，采用烧结炉在1350℃下煅烧48h，即获得多晶料；（2）将步骤（1）的多晶料置于干净的铱金坩埚中，在氩气气氛下采用中频感应加热化料，并在过热20℃左右条件下恒温1-2h，使熔体充分混合均匀，减少熔体中存在的微晶，随后缓慢下入籽晶，调节好下种温度使籽晶微熔收径，当籽晶直径收细至2-3mm时，进入自动直径控制程序进行放肩、等径、收尾阶段，生长过程中的拉速和转速分别为1-2mmh和10-20rpm，晶体生长至目标尺寸时提脱晶体，然后按20-40℃h速率缓慢降至室温，出炉；（3）晶体生长结束后,对晶体进行高温空气气氛退火，以消除晶体中的热应力以及缺氧环境导致的氧空位，提高晶体质量，具体退火程序为:将生长得到的晶体升温到1400℃恒温24h，然后缓慢降到室温。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 山东大学 一种完整无开裂的铽钪铝石榴石磁光晶体及避免晶体开裂的方法
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