人工晶体学报

作者：李祥, 庞俊, 王茗, 罗毅, 龚瑞, 赵建华, 于杰

单位：1.桂林理工大学材料科学与工程学院，广西光电材料与器件重点实验室，桂林 541004；2.安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司，合肥 230061；3.昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明 650093

关键词：石榴石单晶,Bi掺杂,无铅液相外延法,磁光薄膜,法拉第光隔离器,

基金：广西科技计划项目(桂科AD25069100);广西光电材料与器件重点实验室自主研究课题

选用氧化铋为助溶剂、氧化铁和稀土氧化物为溶质，以掺杂钆镓石榴石（SGGG）晶片为衬底，采用无铅液相外延（LPE）法成功制备了厚度为1 140 μm的Bi掺杂Re3Fe5O12（Bi:RIG）单晶薄膜，并对薄膜的结构和相关性能进行了分析研究。单晶X射线衍射分析结果表明，制备的薄膜为单一的单晶石榴石相结构，结晶质量较高；扫描电子显微镜观察到薄膜表面光滑均匀，没有明显的裂纹及缺陷，并与衬底结合紧密；红外光谱测试表明，薄膜在应用波段1 310~1 550 nm的透过率接近70%；磁性测量结果表明，该薄膜呈现典型的软磁材料的磁滞回线特征，具有较小的饱和磁化强度；磁光性能结果显示，薄膜在1 310和1 550 nm波长的维尔德常数分别为16 841和11 993 rad/（T·m）。研究结果表明，采用LPE法制备的薄膜具备优异的性能，有望在光通信中用于法拉第光隔离器件。

来源：2025年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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