Tb₃Sc₂Al₃O₁₂（TSAG）結晶は、高い透過率、高いレーザー損傷閾値、低い吸収係数、そしてTb₃Ga₅O₁₂（TGG）より優れた磁気光学特性を有し、理想的な磁気光学材料とされています。しかし、結晶の成長過程で多くの熱応力が蓄積し、成分偏析が発生するため、後処理や使用中に結晶が割れやすくなり、応用が著しく制限されます。本論文では、成長プロセスを最適化し、引き上げ法により高品質でひび割れのない完全なTSAG磁気光学結晶の成長に成功しました。成長した単結晶は配向、切断、研磨され、適切なサイズの試料が得られ、その熱特性および光学特性が体系的に評価されました。結果は、TSAG結晶が400～1500 nmの波長帯で約84%の透過率を持ち、現在商業的に利用されているTGG結晶より熱特性が優れており、高出力使用時に変形が小さく放熱が速いため、装置の安全性をより良く保護できることを示しています。TSAG結晶のVerdet定数はTGG結晶の約1.2倍であり、成長過程でGa₂O₃の揮発問題がなく、比較的簡単に製造可能で、可視近赤外域での商用応用が期待されます。

TSAG; 磁気光学; 引き上げ法; 結晶成長; レーザー