铽镓石榴石晶体磁光性能研究

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1、分类号：TB3密级：公开UDC：编号：铽镓石榴石晶体磁光性能研究Magneto-opticalPerformanceofTerbiumGalliumGarnetCrystal学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：材料科学与工程（080500）研究方向：光电功能材料申请学位级别：硕士指导教师：曾繁明研究生：郝冠男论文起止时间：2015.11-2016.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《铽镓石榴石晶体磁光性能研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体

2、已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日

3、摘要论文研究了铽镓石榴石晶体的多晶制备和单晶生长。并对生长出的晶体进行了性能测试与分析。采用共沉淀法和固相法两种方法进行了铽镓石榴石多晶原料制备。对两种方法制备出的多晶原料进行了热重示差扫描量热、X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱和扫描电镜测试。结合测试结果确定了这两种方法的最佳工艺条件。制备出了高质量的多晶原料。采用提拉法，在拉速1-1.5mm/h，转速10-15r/min，保护气氛为纯N2或85%N2+15%CO2的工艺条件下生长出了外形完整，无宏观缺陷的铽镓石榴石单晶。研究了不同工艺条件对晶体质量的影响和晶体生长过程中缺陷的控制。将生长出的晶体定向、切割、抛光后，进行了X

4、射线衍射、透过率、吸收率、X射线光电子能谱、拉曼光谱、折射率和消光比测试。测试结果显示生长出的铽镓石榴石晶体具有较高的纯度，较大的透过率和折射率，较小的吸收率和消光比。采用消光法对生长出的晶体进行了532nm、632nm和1064nm波长处的法拉第旋角测量，费尔德常数计算，并结合晶体在该波长下的吸收系数计算了532nm、632nm和1064nm波长下晶体的磁光优值。测试结果显示，生长出的晶体在各个波长下均具有较大的费尔德常数。确定了铽镓石榴石晶体的易磁化方向，研究了顺磁性材料费尔德常数的影响因素。关键词：多晶原料铽镓石榴石晶体费尔德常数磁光性能IABSTRACTPolycrystalline

5、synthesisandsinglecrystalgrowthofTerbiumGalliumGarnetcrystalwerestudiedinthispaper.As-grownTGGcrystalsweretestedandanalyzed.TGGpolycrystallinewassynthesizedbychemicalco-precipitationmethodandsolid-phasereactionmethod.ThepolycrystallineweretestedbyTG-DSC,X-RayDiffraction,IR-Spectroscopy,X-rayPhotoel

6、ectronSpectroscopy,RamanSpectroscopyandScanningElectronMicroscope.Combinedwiththetestresults,theoptimumprocessconditionsofthetwomethodsweredetermined.Highqualitypolycrystallinematerialswereprepared.TGGsinglecrystalswhichhavecompleteshapehavebeenobtainedbyCzochralskimethod.Pulingspeedwas1-1.5mm/h,ro

7、tationspeedwas10-15r/min,protectiveatmospherewaspureN2or85%N2+15%CO2.Theeffectsofdifferentprocessconditionsonthecrystalqualityanddefectscontrolintheprocessofcrystalgrowthwerestudied.As-grownTGGcrystalswered