Tb3Sc2Al3O12磁光晶体的生长与性能研究

作     者：丁晶鑫 

作者单位：长春理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾繁明

授予年度：2018年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：Tb3Sc2Al3O12晶体 光学浮区法 晶体生长 磁光效应 

摘      要：本论文采用高温固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法制备出TbScAlO多晶料,优选出共沉淀法作为了TbScAlO多晶料主要方法。采用制备多晶料棒、等静压、再次烧结等工艺得到成分均匀、结构致密的多晶料棒。设计了光学浮区法生长晶体的工艺,采用自发成核的方式生长TbScAlO的晶体,确定了稳定生长TbScAlO的工艺条件。TbScAlO晶体尺寸为Φ5mm×10mm。通过劳尔衍射图谱确定了(100),(110),(111)三个晶向,沿着(111)方向切割并抛光样品,样品透过率89%。研究了TbScAlO晶体发光光谱,Tb的特征吸收峰F能级向上能级跃迁,D与D能级向7F能级跃迁发射荧光,D-F的平均荧光寿命为0.4ms,分析了TbScAlO晶体中D能级的自吸收过程。采用克雷莫斯模型对TbScAlO晶体的Verdet常数进行数值模拟,采用自制的法拉第测试仪测试了TbScAlO晶体在532nm、632.8nm、1064nm等波段的Verdet常数,分别为223.3 rad/Tm、179.5 rad/Tm、51.4 rad/Tm。首次分析了TbScAlO晶体在THz波段的时域谱和频域谱,提取出折射率、光吸收等光学参量。