人工晶体学报

作者：陈杰, 沈世纪, 田燕娜, 周圣明

单位：1.中国科学院上海光学精密机械研究所,空天激光技术与系统部,上海 201800;；2.中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室,上海 201800;；3.上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210;；4.中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049

关键词：TAG,磁光透明陶瓷,烧结助剂,组分不均匀性,格位共掺,Mg2+-Si4+,

基金：国家重点研发计划(2023YFB3812000);上海市自然科学基金面上项目(22ZR1470800)

作为一类典型的高能固体激光系统用石榴石透明陶瓷,铽铝石榴石(Tb3Al5O12, TAG)磁光陶瓷以其优良的磁光性能和高功率服役特性成为相关领域的研究焦点。本文聚焦于真空固相反应法制备TAG磁光陶瓷,尤其是烧结助剂和格位掺杂改性等方面的优化工作,通过对比得到了TAG陶瓷较为合适的添加剂种类,总结了TAG陶瓷长期以来质量难以进一步提升的根本原因,即对较大剂量烧结助剂的依赖和烧结助剂残留导致的组分不均匀性之间的矛盾关系。针对以上问题,介绍了本团队近期的研究进展,即一种通过Mg2+-Si4+格位共掺,在不减少MgO和TEOS绝对用量的情况下,通过一步真空固态烧结工艺制备更高光学质量TAG陶瓷的方法,最佳样品在1 064 nm处的透过率达到82.48%。采用晶格掺杂而非传统质量比添加烧结助剂,有望为高能激光系统用石榴石透明陶瓷质量进一步突破提供一种新的有效思路。

来源：2024年第11期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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