Tb₃Sc₂Al₃O₁₂ (TSAG) 결정은 높은 투과율, 높은 레이저 손상 임계값, 낮은 흡수 계수 및 Tb₃Ga₅O₁₂ (TGG)보다 우수한 자기광학 특성을 가지며 이상적인 자기광학 재료로 간주됩니다. 그러나 결정 성장 과정에서 많은 열응력이 축적되고 성분 편석 현상이 발생하여 후처리 및 사용 중에 결정이 쉽게 균열되어 이 결정의 활용이 심각하게 제한됩니다. 본 논문에서는 성장 공정을 최적화하여 인발법으로 고품질의 균열 없는 완전한 TSAG 자기광학 결정을 성공적으로 성장시켰습니다. 성장된 단결정은 방향 지정, 절단 및 연마를 거쳐 적절한 크기의 샘플을 얻었으며, 열적 및 광학적 특성을 체계적으로 분석하였습니다. 결과는 TSAG 결정이 400~1500 nm 파장대에서 약 84%의 투과율을 가지며, 현재 상업적으로 널리 사용되는 TGG 결정보다 열적 성능이 우수하고 고출력 적용 시 변형이 적고 열 방출이 더 빨라 장치 보호에 효과적임을 보여줍니다. TSAG 결정의 Verdet 상수는 TGG 결정의 약 1.2배이며, 결정 성장 과정에서 Ga₂O₃ 증발 문제 없이 비교적 간단하게 제조할 수 있어 가시 근적외선 영역에서 상업적 응용이 기대됩니다.

TSAG; 자기광학; 인발법; 결정 성장; 레이저