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人工晶体学报2025年第09期:无铅液相外延法制备Bi掺杂Re_3Fe_5O_(12)磁光薄膜

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李祥;庞俊;王茗;罗毅;龚瑞;赵建华;于杰;

单位: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;安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司;昆明理工大学材料科学与工程学院;

摘要: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 140μm的Bi掺杂Re_3Fe_5O_(12)(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。

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

基金资助: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