Crescimento e propriedades de cristais magnetoópticos Tb3Sc2Al3O12 de alta qualidade

HAO Yuan-kai ,  

XIN Xian-hui ,  

LIU Lei ,  

HU Qiang-qiang ,  

FU Xiu-wei ,  

JIA Zhi-tai ,  

TAO Xu-tang ,  

摘要

Os cristais Tb3Sc2Al3O12 (TSAG) apresentam alta transmitância, alto limiar de danos por laser, baixo coeficiente de absorção e desempenho magnetoóptico superior ao do Tb3Ga5O12 (TGG), sendo considerados materiais magnetoópticos ideais; no entanto, devido ao acúmulo de tensões térmicas significativas durante o crescimento e à segregação de componentes, os cristais tendem a rachar durante o processamento e uso, limitando seriamente suas aplicações. Este artigo relata a obtenção bem-sucedida de cristais magnetoópticos TSAG de alta qualidade, íntegros e sem trincas, por meio do método de puxamento, através da otimização do processo de crescimento. Os monocristais obtidos foram orientados, cortados e polidos para obtenção de amostras de tamanho adequado, e suas propriedades térmicas e ópticas foram caracterizadas sistematicamente. Os resultados mostram que a transmitância do TSAG atinge cerca de 84% na faixa de 400 a 1500 nm, com propriedades térmicas superiores às do cristal TGG comercial, apresentando menor deformação e dissipação de calor mais rápida sob alta potência, proporcionando melhor proteção do dispositivo. A constante de Verdet do TSAG é aproximadamente 1,2 vezes a do TGG, e o processo de crescimento não apresenta problemas de evaporação de Ga2O3, o que facilita a preparação, apontando para aplicação comercial na faixa visível e no infravermelho próximo.

关键词

TSAG; magnetoóptico; método de puxamento; crescimento de cristais; laser

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