稀土百科 | 稀土薄膜磁光材料

(1)稀土石榴石单晶薄膜磁光材料：1971年报道了用等温浸渍液相外延法生长石榴石单晶薄膜，随后世界各国相继开展了稀土石榴石单晶薄膜的研究。生长石榴石单晶薄膜最常用的衬底是(111) 晶面的Gd₃Ga₅O₁₂单晶片，也有用Nd₃Ga₅O₁₂及Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂单晶作衬底。通常要求晶体缺陷少于5个/cm²，晶相偏差小于0.5°。这种晶体的切、磨、抛和清洗工艺类似于半导体材料。

稀土铁石榴石在1~6 μm波长有很低的光吸收a，但在其他光波区域，由于Fe³⁺的跃迁使a增加。通过掺杂抗磁性离子如Ga可以减弱Fe³⁺ 的跃迁而使a降低。但抗磁性离子会大大减弱交换作用，导致强烈影响到材料的磁性和磁光性能。当材料中掺人可引起跃迁的金属离子时，一方面可能由于该金属离子导致新的跃迁，另一方面可能影响Fe³⁺的跃迁，使得石榴石单晶薄膜的a增加。Pb²⁺离子的渗人会大大增加a，随着Pb含量增加而不断上升。Bi 对a的影响则比Pb小得多。目前研究较多的主要为铋镨铁铝石榴石单晶薄膜、铋铥镓铁石榴石单晶薄膜及钇铁石榴石单晶薄膜磁光材料。其中钇铁石榴石单晶薄膜既是种磁光材料，也是一种新型的微波材料。除用于磁光器件外，还可用微波集成工艺，做成各种静磁表面波器件，使器件集成化、小型化，在雷达、遥控遥测、导航及电子对抗中有特殊的用途。

(2)稀土铁族金属非晶薄膜磁光材料：1973年用高频溅射法制备的非晶GdCo薄膜问世后，稀土-铁族金属(RE-TM) 非晶薄膜的研究得以迅速发展，并推动了磁光光盘技术的发展。稀土铁族金属非晶薄膜信噪比大，制造简便，成本低。