一种掺杂钒酸镝磁光晶体、生长方法及其应用
专利汇可以提供一种掺杂钒酸镝磁光晶体、生长方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 包含一种掺杂 钒 酸镝磁光晶体的生长方法和及其应用。所述掺杂钒酸镝的分子式为KxMyDy(1-x-y)VO4，M为+3价 金属离子 或+2价金属离子，0.01≤x≤0.5，0≤x≤0.5，该系列晶体所，是一致熔融成分，使用的原料价格低廉，可使用提拉法实现大尺寸生长，可有效降低晶体生长成本。该系列晶体在490-720nm波段的透过率在70％-85％之间，在532nm-220-(-309)rad/m/T，比TGG晶体高出13％-38％，在应用方面相对于TGG晶体，有利于可见光波段磁光器件(如光隔离器、光 调制器 、磁光 开关 等)的小型化设计，同时也可以减少晶体使用长度，有效降低器件研发成本。，下面是一种掺杂钒酸镝磁光晶体、生长方法及其应用专利的具体信息内容。
1.一种基于钒酸镝掺杂其他金属元素的磁光晶体，该磁光晶体的化学式为KxMyDy(1-x-y)
VO4，M为+3价金属元素，0.01≤x≤0.5，0≤x≤0.5。
2.根据权利要求1所述的磁光晶体化学式，所述的M为+3价金属离子，包括Sc3+、Y3+、La3
+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、Al3+、Ga3+、In3+等中的一种或者几种离子。
3.根据权利要求1所述的磁光晶体化学式，所述的M为+2价金属离子，包括Mg+2、Ca+2、Sr
+2、Ba+2、Zn+2、Cd+2、Pb+2、Eu+2等其中的一种或者几种离子。
4.根据权利要求1所述的磁光晶体，其磁光性能表现为，在532nm波长条件下的Verdet
常数为-220-(-320)rad/m/T，是TGG晶体的1.15-1.63倍。
5.根据权利要求1-4所述的磁光晶体，所述的晶体为DyVO4，该晶体在532nm波长下的
Verdet常数为309rad/m/T，是TGG晶体的1.62倍，消光比为35dB。
6.根据权利要求1-4所述的磁光晶体，所述的晶体为K0.05Ba0.05Ga0.15Dy0.8VO4，该晶体在
532nm波长下的Verdet常数为290rad/m/T，比TGG晶体高出34％，消光比为40dB。
7.根据权利要求1-6所述的磁光晶体，该系列晶体生长所需要的多晶原料制备方法如
下：
1)、液相法制备DyVO4，具体步骤如下：先将Dy2O3溶于热稀硝酸中，制备成透明的Dy
(NO3)3溶液；将NH4VO3溶解于热蒸馏水中，制备成NH4VO3溶液，然后将Dy(NO3)3溶液和NH4VO3溶液引流到一个带有搅拌装置的容器中，使用氨水调节PH值，Dy(NO3)3和NH4VO3反应时PH控
制在7±2，反应完成后将DyVO4悬浊液静置，使用蒸馏水将DyVO4沉淀清洗1–2次，经过抽滤、干燥获得DyVO4粉体；
2)、制备KxMyDy(1-x-y)VO4粉体，将高纯K2CO3、V2O5、DyVO4以及M氧化物加到球磨罐中球磨
24小时，混合均匀，粉体取出后压片成型，在900-1100℃烧结，烧结时间为1-24小时获得
KxMyDy(1-x-y)VO4多晶原料。
8.根据权利要求1-7描述的KxMyDy(1-x-y)VO4的单晶生长方法，使用提拉法，具体步骤如
下：
1)、将KxMyDy(1-x-y)VO4多晶原料装入铱金坩埚中，将铱金坩埚放入单晶提拉炉内，抽真空
并充入N2、Ar或CO2保护气体，采用中频感应加热方式加热，直至多晶料熔化，保温0.5–2小时，使熔体混合均匀；
2)、基于步骤1)，使用YVO4或GdVO4作为籽晶，与熔体接触后，经过洗晶、收颈、放肩、等径和收尾完成单晶生长，晶体生长时控制的工艺参数为:放肩角度45-90°，提拉速度0.1–2mm/
h，转速10-20转/分钟，降温速率0-20℃/h；
3)、基于步骤2)，晶体生长结束后，将晶体提起与熔体脱离，缓慢降温，在800-1000℃
时，向晶体炉中充入氧气，然后缓慢降温至室温，并取出晶体；
4)、将步骤3)中生长的晶体，经过定向、切割、研磨、抛光、镀膜制备成KxMyDy(1-x-y)VO4器件。
9.权利要求1–8所描述的晶体应用于制作光隔离器、光调制器以及磁光开关。
一种掺杂钒酸镝磁光晶体、生长方法及其应用
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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