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申请/专利权人：闽都创新实验室;福州大学
摘要：本发明提供一种高含铈立方相铈钪镓石榴石磁光晶体制备方法与应用。通过晶体结构设计并合成出化合物Ce3Sc2Ga3O12，采用提拉法生长了该化合物厘米级晶体。该材料属于立方相晶系，Iad空间群。晶体中稀土Ce3+离子含量高，且价态稳定，Ce3+体积浓度达到1.15×1022cm3，使得晶体具有强磁光效应。鉴于Ce3Sc2Ga3O12晶体在磁光性能、透过波段和原料成本上具有一定的相对优势，该晶体有望在磁光隔离器、磁光环形器、磁光开关中获得实现应用。
主权项：1.一种高含铈立方相铈钪镓石榴石磁光晶体的制备方法，其特征在于：该晶体的分子式为：Ce3Sc2Ga3O12，属于立方晶系，空间群为Iad，晶格常数为12.7789Å，其中Ce占据十二面体格位，Sc占据八面体格位，Ga占据四面体格位；所述的高含铈立方相铈钪镓石榴石磁光晶体的制备方法，包括以下步骤：（1）多晶原料合成：按化学计量比CeO2:Sc2O3:Ga2O3:SnO2=6:2:3:2称取CeO2、Sc2O3、Ga2O3、SnO2原料，经充分研磨混匀后压制成片状，采用体积百分比浓度95%Ar+5%H2气氛烧结，气流速度40mLmin，首先进行预烧结10h，温度为900℃，烧结结束后研磨压片，高温烧结10h，温度为1300℃，取出后再次研磨压片，温度为1300℃二次烧结10h，获得Ce3Sc2Ga3O12多晶粉末；（2）单晶生长：采用助溶剂提拉法进行晶体的生长，将步骤（1）得到的Ce3Sc2Ga3O12多晶粉末加入到铱金坩埚中，加热到1700℃使其熔化，用铱金杆为籽晶进行提拉生长，晶体生长氛围为体积百分比浓度90%Ar+10%CO2，炉内气压0.175MPa，生长温度1670℃，提拉速率0.2~0.6mmh，晶转速率5~8rmin。
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