YIG是一類具有優(yōu)異磁、磁光、微波性能的石榴石結構材料,被廣泛應用于各類各類光學器件、磁光器件和微波器件,尤其是在當前5G快速發(fā)展的背景下,對以磁光隔離器為主的非互易性光學器件有著重大需求,需要高質量的YIG磁光晶體。此外,自旋電子學發(fā)展嚴重依賴于對自旋極化電流的控制,而自旋極化電流攜帶自旋角動量,可通過自旋轉移過程來操縱磁矩。YIG作為鐵磁性絕緣材料具有極低的磁阻尼系數(shù),高質量YIG薄膜在自旋電子器件的制備中有著十分重要的作用,受到了工業(yè)界及學術界的廣泛關注。YIG晶體生長難度極大,而且需要助熔劑才能獲得石榴石相。目前,無論體單晶還是薄膜,比較成功的生長技術都集中在LPE方法上。但是,我國通訊產(chǎn)業(yè)和國防建設所需YIG晶體全部依賴進口,國外對YIG晶體的LPE設備和技術嚴密封鎖,因此研發(fā)國產(chǎn)LPE設備,生長YIG晶體是突破技術封鎖、確保產(chǎn)業(yè)安全的重要課題。因此,本論文重點研制YIG晶體液相外延法生長設備,并且在液相外延法制備YIG晶體的助熔劑選擇方面開展了一點初步工作。取得的研究結果如下:（1）研制了液相外延法設備,可用于YIG晶體的生長。設備長時間運行溫度可達1200℃,控溫精度在±0...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磁光效應與磁光材料
        1.2.1 磁光效應
        1.2.2 磁光材料
    1.3 YIG磁光晶體
        1.3.1 YIG晶體結構簡介
        1.3.2 YIG晶體應用簡介
        1.3.3 常見制備方法
    1.4 本課題的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 文獻綜述
    2.1 液相外延法
    2.2 液相外延技術發(fā)展現(xiàn)狀
        2.2.1 Ⅲ-Ⅴ族材料外延技術
        2.2.2 硅材料外延技術
        2.2.3 碲鎘汞材料外延技術
        2.2.4 高溫超導材料外延技術
        2.2.5 石榴石單晶材料外延技術
    2.3 助溶劑液相外延法制備YIG單晶
        2.3.0 助熔劑體系
        2.3.1 離子摻雜研究
        2.3.2 產(chǎn)業(yè)化技術水平
第3章 液相外延法設備研制
    3.1 引言
    3.2 國內(nèi)外LPE法制備YIG生長爐的研究
    3.3 生長爐的設計制備
        3.3.1 生長爐的基本組成
        3.3.2 生長爐的設計依據(jù)
        3.3.3 生長爐的設計要求
        3.3.4 生長控制系統(tǒng)
        3.3.5 爐體及內(nèi)部空間結構設計
        3.3.6 熱電偶的選型與裝配
        3.3.7 安全性保障
    3.4 本章小結
第4章 YIG晶體生長研究
    4.1 助熔劑選擇
    4.2 實驗原料和儀器
    4.3 坩堝選擇
    4.4 晶體生長與分析
        4.4.1 固相法制備YIG多晶料
        4.4.2 多晶料的物相分析
        4.4.3 助熔劑法生長YIG晶體
        4.4.4 不同R=n(Y/Fe)值對晶體生長的影響
        4.4.5 不同B_2O_3量對晶體生長的影響
    4.5 本章小結
第5章 全文總結
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學術論文



本文編號：4007491