稀土百科 | 稀土石榴石单晶磁光材料

(1)钇铁石榴石单晶磁光材料：石榴石单晶薄片对可见光透明，对近红外辐射几乎是完全透明的。钇铁石榴石(YIG) 在λ=1~5pm之间是全透明的，这一光波区常被称为YIG窗口。钇铁石榴石(YIG) 及其掺杂的单晶是最典型的磁光材料，在磁光器件和微波器件中获得广泛应用。

钇铁石榴石中掺人三价的稀土元素或Bi离子对光吸收的影响不大。某些杂质的掺杂对铁石榴石的光吸收影响很大。当晶体中会含有部分Pb²⁺离子或Ca²⁺离子等低价态离子时，需要由Fe⁴⁺与其进行电荷补偿，而Fe⁴⁺有强的光吸收，使晶体的光吸收增加。若晶体中掺人Si⁴⁺ 离子，由于Si⁴⁺同Pb²⁺电荷补偿，无Fe⁴⁺出现，则晶体的吸收将减小。一般每个化学分子式中有0.004个硅原子的浓度时，光吸收达到最小值。若Si⁴⁺浓度太高，则因电荷补偿的需要，会出现Fe²⁺离子， 而Fe²⁺离子有强的吸收，因此使晶体的吸收逐渐增加。为了得到最小光吸收，必须严格控制非三价杂质Ca、Si、 Pb及Pt等元素。

(2)钆镓石榴石单晶磁光材料：Gd₃Ga₅O₁₂ (简称GGG)单晶可用作磁光、磁泡、微波石榴石单晶薄膜的衬底材料，可用作反射率标准片、激光陀螺反射镜、各种光学棱镜和磁制冷介质。稀土元素一般也进 人石榴石的十二面体亚晶格中，其中Pr、Nd对θ_f的影响较大，它们的法拉第旋转系数也是负的。