[发明专利]一种降低挥发的磁光晶体制备方法

说明书

本发明公开一种降低挥发的磁光晶体制备方法，采用高纯的Ga₂O₃和Tb₄O₇为原料，适当富Ga₂O₃，采用自动化提拉炉，采用圆台形铱金坩埚，坩埚上面增加坩埚盖片，利用这种特殊坩埚结构，有效降低Ga₂O₃的挥发。

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，特别涉及一种降低挥发的磁光晶体制备方法。

背景技术

铽镓石榴石(TGG)晶体在400～1100nm波段(不包括470～500 nm)透明，且具有大磁光常数、低透射损耗、高热导率、高抗激光损伤阈值及易生长大尺寸晶体等优点，是目前这一波段最好的磁光材料之一。它是用于制作法拉第隔离器的最佳磁光材料，广泛应用于YAG、掺Ti蓝宝石等多级放大、环形及种子注入激光器中。传统采用提拉法来生长大尺寸的TGG 单晶，但生长过程常常会遇到组分 Ga₂O₃ 的挥发，强烈的液流效应和界面翻转，晶体出现螺旋生长和开裂等问题。

发明内容

为了降低晶体生长过程Ga₂O₃ 的挥发造成组分偏离，本发明采用圆台形铱金坩埚，坩埚开口直径比底部直径大，且坩埚上面放置一片坩埚盖片，中间留孔用于籽晶下种，全程晶体采用自动化生长，利用圆台形坩埚和坩埚盖的结构，改变熔体温度梯度，有效降低Ga₂O₃的挥发，保证晶体稳定生长。

附图说明

图1是铱金坩埚示意图。

具体实施方式

采用初始原料为高纯的Ga₂O₃和Tb₄O₇，为除去原料中的水分，然后按化学计量比配料，适当富Ga₂O₃。称料后的原料经充分混合后，采用等静压机将混合料压制成柱状的块体型；接着将其置于自制的烧结炉中，采用分段升温程序进行高温烧结，将烧好的料置于圆台形坩埚中，然后放入自动化炉子中，炉内充高纯氮气和适当CO₂作为保护气体，设置程序，按照程序完成下种、缩颈、放肩、等径、收尾等工艺生长出φ40×50mm³的透明铽镓石榴石晶体。