一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法与流程

本发明涉及一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，尤其涉及稀土材料还原生成铋置换稀土类铁石榴石单晶体。

背景技术：

1、法拉第转子是具有使透过光的偏光面旋转的功能的光学元件，用于通信用光隔离器和光环行器等光学器件。法拉第转子一般是使用板状的铋置换稀土类铁石榴石单晶制作。现有技术中，人们通过熔盐法之一的液相外延(lpe)法培养铋置换稀土类铁石榴石单晶。铋置换稀土类铁石榴石单晶是稀土材料在钙镁锆掺杂钆镓石榴石单晶上生长形成薄层。然而，该方法存在不足之处，铋置换稀土类铁石榴石单晶生长速度较慢，难以提升其生长速度。造成制造成本较高。因此，如何提升铋置换稀土类铁石榴石单晶的生长速度是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法。

2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，包括以下步骤：

3、(1)对稀土材料加热；

4、(2)稀土材料中挥发的铋置换稀土类铁石榴石单晶体在钙镁锆掺杂钆镓石榴石上生长附着，形成复合材料；

5、所述稀土材料加热时，对稀土材料通以还原性气体。

6、本发明进一步的设置为：所述稀土材料是在金质材料制成的坩埚中加热的，金含量为99.9％。

7、本发明进一步的设置为：所述加热温度为800-900摄氏度，所述钙镁锆掺杂钆镓石榴石的温度为700-880摄氏度。

8、本发明进一步的设置为：所述铋置换稀土类铁石榴石单晶体在钙镁锆掺杂钆镓石榴石上生长附着的时间为60-84小时。

9、本发明进一步的设置为：所述所述复合材料中的铋置换稀土类铁石榴石单晶体的厚度为0.3mm。

10、本发明进一步的设置为：所述钙镁锆掺杂钆镓石榴石的厚度为0.4mm。

11、本发明进一步的设置为：所述还原性气体为氦气和氢气的混合气体。

12、本发明进一步的设置为：所述稀土材料中添加有助熔剂。

13、本发明进一步的设置为：本发明的进一步的设置为：所述助熔剂含有氧化钙、酸化铋和氧化硼。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对稀土材料通以还原性气体，还原性气体与稀土材料充分接触，促进稀土材料生成铋置换稀土类铁石榴石单晶。提高了生长速度。

15、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述稀土材料是在金质材料制成的坩埚中加热的，金含量为99.9％。

3.根据权利要求2所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述加热温度为800-900摄氏度，所述钙镁锆掺杂钆镓石榴石的温度为700-880摄氏度。

4.根据权利要求3所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述铋置换稀土类铁石榴石单晶体在钙镁锆掺杂钆镓石榴石上生长附着的时间为60-84小时。

5.根据权利要求4所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述所述复合材料中的铋置换稀土类铁石榴石单晶体的厚度为0.3mm。

6.根据权利要求5所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述钙镁锆掺杂钆镓石榴石的厚度为0.4mm。

7.根据权利要求6所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述还原性气体为氦气和氢气的混合气体。

8.根据权利要求7所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述稀土材料中添加有助熔剂。

9.根据权利要求8所述的制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，其特征在于，所述助熔剂含有氧化钙、酸化铋和氧化硼。

技术总结
本发明公开了一种制备铋置换稀土类铁石榴石单晶体的方法，包括以下步骤：(1)对稀土材料加热；(2)稀土材料中挥发的铋置换稀土类铁石榴石单晶体在钙镁锆掺杂钆镓石榴石上生长附着，形成复合材料；所述稀土材料加热时，对稀土材料通以还原性气体。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对稀土材料通以还原性气体，还原性气体与稀土材料充分接触，促进稀土材料生成铋置换稀土类铁石榴石单晶。提高了生长速度。

技术研发人员：岳忠·冯,学华·吴
受保护的技术使用者：炬芯通光电科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12