GGG(12.373 Å)与YIG(12.376 Å)的晶格常数接近,是被广泛采用的YIG磁光薄膜的衬底材料,但为了提高磁光薄膜的磁光优值,有时需要选择晶格常数较大的衬底单晶,GSGG是GGG晶体中八面体的 2个Ga被离子半径较大的Sc取代,从而具有较大的晶格常数。上世纪80年代,由于Sc原料非常昂贵,因此采用CaMgZrGGG(12.480 Å)取代GSGG,近年来,提纯技术的进步,Sc原料价格大幅下降,具有大晶格常数的GSGG(12.554 Å)单晶衬底将越来越获得广泛的应用。
GSGG 系列 GGG(12.373 Å)与YIG(12.376 Å)的晶格常数接近,是被广泛采用的YIG磁光薄膜的衬底材料,但为了提高磁光薄膜的磁光优值,有时需要选择晶格常数较大的衬底单晶,GSGG是GGG晶体中八面体的 2个Ga被离子半径较大的Sc取代,从而具有较大的晶格常数。上世纪80年代,由于Sc原料非常昂贵,因此采用CaMgZrGGG(12.480 Å)取代GSGG,近年来,提纯技术的进步,Sc原料价格大幅下降,具有大晶格常数的GSGG(12.554 Å)单晶衬底将越来越获得广泛的应用。 表1 几种含镓石榴石晶体的晶格常数
Crystal name | GGG | YSGG | CaMgZr:GGG | GYSGG | GSGG |
Lattice constant (Å) | 12.373 | 12.426 | 12.480 | 12.507 | 12.554 |
(444) diffractive angle (2θ) | 51 º7' | 50 º44' | 50 º43' | 50 º 40' | 50.22' |
GSGG YSGG GSYGG
Crystal | GSGG |
Molecular formula | Gd3Sc2Ga3O12 |
Crystal system | Cubic |
Point group | Oh10 |
Space group | Ia3d |
Molecular weight | 962.8 |
Melting point (℃) | 1820 |
Density (g/cm3) | 6.44 |
Moss hardness | 7.1 |
Lattice constant (Å) | 12.554 |
Thermal expand coefficient (10-6K-1) | 7.4 |
Thermal conductivity (W·m-1·K-1) | 6 |
Refractive index (@1μm) | 1.94 |
Phonon energy (cm-1) | 741 |
<111> diffraction angle | 25°11' |
Refractive index temperature coefficient ( )×10-6,℃-1 | 10.5 |
Sellmeier equation | ,S=2.734,λ0=1.0321;λ:μm |