摘要

钇铁石榴石(Y3Fe5O12, YIG)晶体具有优异的磁学和磁光性质,在微波和磁光器件中有着广泛的应用。目前商用的磁光材料是采用液相外延技术在Gd3Ga5O12(GGG)衬底上沉积的YIG单晶薄膜。本研究以无铅B2O3-BaF2为复合助熔剂,采用顶部籽晶法技术(TSSG)生长YIG单晶材料,YIG晶体尺寸和重量分别可达43×46×11 mm3和60 g。该晶体具有较窄的铁磁谐振线宽(0.679 Oe)、高透明度(75%)和法拉第旋转角(200 (o)·cm-1 @1310 nm,160 (o)·cm-1 @1550 nm)等优异的综合性能,是微波和磁光器件的良好候选材料。更为重要的是,这种生长技术非常适合大尺寸YIG单晶或稀土掺杂YIG单晶,结合定向籽晶生长和提升工艺,可以显著降低生产成本。