一种大尺寸磁光晶体制备方法与流程

1.本发明涉及晶体生长领域，特别涉及一种大尺寸磁光晶体制备方法。


背景技术：

2.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、低吸收系数、强磁光效应的顺磁性材料。由于其具有更宽的透过区域，更高的激光损伤阈值，同时拥有掺 tb
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的法拉第旋光玻璃无法比拟的高热导率和优质的材料均匀性，因此成为了国内外法拉第器件，高功率隔离器的首选材料。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。大尺寸 tgg 单晶生长，随着坩埚口径变大，径向温度梯度也越大，生长过程温场的一致性也越差，保证晶体生长过程稳定性，成了生长大晶体必要解决的难题。


技术实现要素：

3.为了给大尺寸tgg晶体提供一个稳定的生长系统，本发明采用高纯的ga2o3和tb4o7为原料，适当富ga2o3，采用自动化提拉炉，锆杯作为坩埚保护套，坩埚采用平底结构，降低晶体生长过程ga2o
3 的挥发，生长不同阶段冲入不同的气体，氮气和氧气，化料阶段充入氮气加氧气，生长过程充入氮气加氧气，退火阶段只充氮气，同时不同阶段采用不同的转速，在下种、缩颈、放肩、等径、收尾等过程采用不同转速，保证大尺寸tgg等径生长。
附图说明
4.图1是铱金坩埚示意图。
具体实施方式
5.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，将烧好的料置于坩埚中，坩埚置于锆杯里面，然后放入自动化炉子中，开始升温化料，化料过程炉内充高纯氮气和氧气作为保护气体，化料完成，进入晶体生长阶段，炉内继续充入氮气加氧气，设置程序，按照程序，不同阶段设置不同转速，完成下种、缩颈、放肩、等径、收尾等工艺生长出φ40
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50mm3的透明铽镓石榴石晶体，提起开始退火，停止通入氧气，直至降至室温。


技术特征：
1.一种大尺寸磁光晶体制备方法，其特征在于采用高纯的ga2o3和tb4o7为原料，适当富ga2o3，采用自动化提拉炉，锆杯作为坩埚保护套，坩埚采用平底结构，生长不同阶段冲入不同的气体，氮气和氧气，化料阶段充入氮气加氧气，生长过程充入氮气加氧气，退火阶段只充氮气，同时在下种、缩颈、放肩、等径、收尾过程采用不同的转速，保证大尺寸tgg等径生长。

技术总结
本发明公开一种大尺寸磁光晶体制备方法，采用高纯的Ga2O3和Tb4O7为原料，锆杯作为坩埚保护套，坩埚采用平底结构，生长不同阶段冲入不同的气体（氮气和氧气），同时不同阶段采用不同的转速，保证大尺寸TGG等径生长。保证大尺寸TGG等径生长。保证大尺寸TGG等径生长。


技术研发人员：王昌运 陈伟 陈养国 陈秋华
受保护的技术使用者：福建福晶科技股份有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/2/24