发光学报2024,Vol.45Issue(5) :772-778.DOI:10.37188/CJL.20230329

Dy2Zr2O7磁光透明陶瓷的制备及法拉第效应

Preparation and Faraday Effect of Magneto-Optical Transparent Dy2 Zr2 O7 Ceramics

张天扬 裴瑞杰 石云 尤博 吕滨
发光学报2024,Vol.45Issue(5) :772-778.DOI:10.37188/CJL.20230329

Dy2Zr2O7磁光透明陶瓷的制备及法拉第效应

Preparation and Faraday Effect of Magneto-Optical Transparent Dy2 Zr2 O7 Ceramics

张天扬 1裴瑞杰 1石云 2尤博 1吕滨3
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作者信息

  • 1. 宁波大学 材料科学与化学工程学院,浙江 宁波 315211
  • 2. 中国科学院 上海硅酸盐研究所,上海 201899
  • 3. 宁波大学 材料科学与化学工程学院,浙江 宁波 315211;浙江省光电探测材料及器件重点实验室,浙江 宁波 315211
  • 折叠

摘要

以自制的Dy2O3超细粉与市售的ZrO2粉料为主要原料,经球磨混合后通过高温固相反应合成了平均粒径约为150 nm的Dy2Zr2O7粉体,再经过冷等静压成型和真空烧结获得了Dy2Zr2O7磁光透明陶瓷.研究表明,该陶瓷样品具有典型的缺陷萤石结构,在635 nm波长处的直线透过率约为68%,达到了理论透过率的88%.Dy2Zr2O7透明陶瓷在 635,780,1 064 nm处的费尔德(Verdet)常数分别为(-182±7),(-118±2),(-48±1)rad·T-1·m-1,在1 064 nm近红外波段处约为商用铽镓石榴石单晶的1.24倍,在635 nm可见光波段处约为铽镓石榴石单晶的1.33倍.研究结果证明Dy2Zr2O7透明陶瓷是一种有潜力的新型磁光材料.

Abstract

The Dy2Zr2O7 powder with an average particle size of~150 nm was prepared by a solid-state reaction meth-od from the chemically precipitated Dy2O3 particle and the commercial ZrO2 powder.After cold isostatically pressing and vacuum sintering,the magneto-optical transparent Dy2Zr2O7 ceramic was successfully fabricated.The obtained Dy2Zr2O7 ceramic material has the typical defective fluorite structure feature with an in-line transmittance of~68%at 635 nm(~88%of the theoretical transmittance).The developed magneto-optical transparent Dy2Zr2O7 ceramic has Ver-det constants of(-182±7),(-118±2),(-48±1)rad·T-1·m-1 at 635 nm,780 nm and 1 064 nm,respectively,which are roughly 1.33-and 1.24-fold higher than the commercial terbium gallium garnet crystal at 635 nm and 1 064 nm,re-spectively.The results show that the Dy2Zr2O7 transparent ceramic is a potential new magneto-optical material.

关键词

Verdet常数/缺陷萤石/法拉第效应/真空烧结/Dy2Zr2O7透明陶瓷

Key words

Verdet constant/defective fluorite/Faraday effect/vacuum sintering/Dy2Zr2O7 transparent ceramics

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基金项目

浙江省自然科学基金(LY23F050007)

国家自然科学基金面上项目(62175249)

出版年

2024
发光学报
中国物理学会发光分会,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

发光学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.301
ISSN:1000-7032
参考文献量32
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