Ce∶YIG石榴石薄膜制备条件对磁光性能的影响

提出一种新的能带理论模型,讨论Ce替代YIG石榴石薄膜的制备条件对其磁光性能及光吸收的影响。该模型在能带理论的基础上引入了氧空位概念,可以用来解释Ce替代石榴石薄膜制备时,溅射气氛的改变对薄膜中Ce元素价态的影响。而Ce元素价态将直接影响到Ce∶YIG薄膜的磁光性能。此外,当晶格中存在过量氧空位时,会导致部分Fe3+被还原成Fe2+,使得薄膜的光吸收显著增大。

YIG石榴石磁光薄膜材料的最新进展

介绍了YIG磁光薄膜材料的研究发展趋势以及薄膜材料的制备方法,指出薄膜制备方法对薄膜的性能有很大的影响。且Ce∶YIG磁光薄膜的研究代表了此类薄膜的研究方向。

在二氧化硅衬底上制备磁光Ce∶YIG薄膜用于磁光波导型器件

对Ce1YIG磁光薄膜的制备过程及磁光性能进行了详细的研究 .用RF磁控溅射法在二氧化硅的基片上淀积Ce1YIG薄膜 ,再对此薄膜进行晶化处理 ,以得到具有磁光性能的Ce1YIG薄膜 .本文讨论了晶化过程中 ,Ce1YIG薄膜微观结构的变化对其磁光性能的影响 .结果表明 :采用波长为 6 30nm的可见光测量 ,薄膜的饱和法拉第旋转系数θF为 0 .8deg/ μm .同时 ,晶化薄膜易磁化方向为平行于膜面方向 ,其居里温度点为 2 2 0℃ .所得Ge1YIG薄膜的参数表明

大尺寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石(Gd_3Ga_5O_(12))单晶的生长研究

随着光纤通讯产业的迅猛发展 ,市场对 3英寸光通讯磁光薄膜衬底钆镓石榴石 (分子式为Gd3 Ga5O12 ,简称GGG)的需求量急剧增加。本文从磁光薄膜 (YIG以及类YIG)对其外延基底单晶GGG物化性能的要求出发 ,综述了在利用传统的提拉法生长大尺寸、符合磁光薄膜衬底要求的Gd3 Ga5O12 单晶的过程中 ,出现的诸如Ga2 O3 组分挥发 ,界面翻转 ,螺旋生长和晶体的开裂等问题 ,针对各个问题讨论了它们的形成机制并提出了它们的解决方法。最后 ,还根据目前磁光薄膜的发展情况 。

钇铁石榴石薄膜材料的光吸收谱及Bi、Al掺入对谱的影响研究

采用单离子晶场跃迁模型，拟合出钇铁石榴石（ＹＩＧ）薄膜材料的光吸收谱，与实验谱吻合得较好。从实验和理论上分析了（ＢＩＡＩ）ＹＩＧ 薄膜材料的光吸收谱，结果表明，Ａｌ３＋离子的作用如同稀释剂一样，减小了光吸收，Ｂｉ３＋离子由于其强的自旋轨道耦合作用，增大了跃迁振子强度和跃迁线宽，从而增大了光吸收损耗，在此基础上所作的（ＢｉＡｌ）ＹＩＧ的理论谱与实验谱符合得较好。

Ce:YIG磁光薄膜磁光效应机理研究

在对Ce:YIG的电子结构计算的基础上,得出了Ce3+的掺入,Ce3+的5d、4f电子以及Fe3+3d电子之间形成了自旋 轨道劈裂较大的杂化轨道,同时存在Fe3+(3d)→Ce3+(4f)的电子跃迁,它们对磁光效应有重要的贡献,是1.5eV和2.1eV两个跃迁中心的来源,在1.0～3.2eV范围内,分别对不同的掺Ce量的光吸收谱及磁光优值进行了计算,结果与实验符合较好.

用射频磁控溅射法在二氧化硅衬底上制备磁光Ce∶YIG薄膜

使用射频磁控溅射法在非晶态的二氧化硅衬底上制备Ce1YIG磁光薄膜。生成的Ce1YIG薄膜为非晶态形式 ,经过后续的热处理过程 ,转变为晶化薄膜 ,在用波长为 6 30nm的激光测量时 ,薄膜的饱和法拉弟旋转系数θF 为 80 0°/mm。晶化薄膜具有很强的平行于膜面的磁化强度 ,用VSM测得晶化薄膜的居里温度为 2 2 0℃。实验结果表明 :所制备的薄膜适宜于制备波导型磁光隔离器。同时 。

RF溅射淀积Ce∶YIG磁光薄膜的热处理结晶化研究

基片温度低于溅射外延条件 ,采用低溅射功率密度磁控溅射沉积 ,进行后期热处理结晶化 ,制备出膜厚为 30 0 nm的掺铈钇铁石榴石 Ce∶ YIG磁光薄膜。对热处理前后的磁光特性进行比较 ,并分析了热处理结晶化过程中附属相的变化。薄膜在空气中热处理结晶化温度在 650℃附近。热处理后 ,室温下 633nm处其法拉第旋转系数约为 1.9× 10 4 deg/ cm,光吸收系数为 2 50 0 cm-1。

Ce∶YIG粉体的制备及性能研究

本实验采用共沉淀法制备Ce∶YIG粉体。通过对反应体系的pH值的研究,确定了反应的最佳pH值范围为8～9,得到了颗粒分布均匀的粉体。经电子探针微区分析,粉体的组分与实验设计的配方相吻合。粉体在不同的温度条件下进行烧结实验,经XRD分析证实,YIG的成相温度在650℃附近。可以认为,用共沉淀法制备的Ce∶YIG粉体化学活性好,烧结温度低。

YIG铁氧体单晶/薄膜生长工艺及成线技术

简要介绍了YIG铁氧体块状单晶和YIG单晶薄膜常见的生长方法,重点报道了助熔剂法和液相外延工艺,最后对YIG铁氧体块状单晶和单晶薄膜的科研工艺线建设提出了切实可行的方案。

基于YIG单晶薄膜的陷波器设计

针对基于环球耦合谐振的钇铁石榴石(YIG)小球陷波器装配调试工艺复杂、不利于多通道集成的问题,提出了一种采用静磁波技术来实现YIG单晶薄膜陷波器结构与设计方法。该文通过对单晶薄膜陷波器工作原理的分析,静磁反向体波的角频率与波数(ω-k)色散特性与微带激励谐振换能器的静磁波激励特性的数值计算及器件仿真优化,设计了调谐工作频段为6~8 GHz的实用化YIG单晶薄膜陷波器。设计仿真与实验结果表明,在6~8 GHz内调谐频段陷波器均能保证良好的通带插损、阻带深度及30 dB阻带带宽等技术指标。

Ce∶YIG光吸收谱的微观机理及理论计算

利用离散变分 Xα方法 ,对Ce∶YIG的电子结构进行了计算 ,结果显示 ,由于Ce3 +的掺入 ,在Ce3 +的 5d、4f电子以及Fe3 +的 3d电子之间形成了自旋 -轨道劈裂较大的杂化轨道 ,同时存在Fe3 +(3d)→Ce3 +(4 f)的电子跃迁 ,它们对光吸收有重要的贡献 ,可能是 1.45eV和 2 .1eV两个跃迁中心的来源 ,与此相关的跃迁中心数与Ce3 +离子的浓度成正比 ,在 1.0eV～ 3.2eV范围内 ,对不同的掺Ce量的光吸收谱进行了计算 。