YIG 磁光陶瓷烧结研究进展
2021-05-24满魁
山东陶瓷 2021年2期
满 魁
(东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110000)
1 引言
光在通过具有磁矩物体的过程中,在磁场的影响下,光的传输特性会随着物质的电磁特性发生改变,这种光学与磁性之间相互影响的现象称为磁光效应[1]。磁光材料是指在可见和红外光波段具有磁光效应的光信息功能材料[2]。随着20 世纪中叶人们对YIG 材料的研究[3],其制备方法逐渐成熟。由于YIG 材料具有可控的饱和磁化强度、较窄的铁磁共振线宽和在红外波段具有良好的透光性等优异性能,近些年YIG 晶体也被作为磁光材料应用在多种电磁器件中,如微波调谐器、光隔离器、电流传感器、激光陀螺等[4]。由于陶瓷材料自身强度高、可塑性好、易加工成型、成本低等优点,所以人们逐渐把目光放在了YIG 多晶陶瓷材料的研究上。对于YIG 陶瓷的研究是从20 世纪80 年代开始的,结合陶瓷材料理论研究和制备手段的不断进步和完善,学者们对YIG 多晶陶瓷材料的相变机制和烧结工艺的研究也在不断发展。
2 YIG 多晶陶瓷的研究进展
2.1 YIG 陶瓷烧结相变机制
YIG 为石榴石相,体心立方结构,在一定温度下,存在晶体的相变过程,过渡相中最典型的为钙钛矿相(YFeO3,YIP)[5],而它的存在会降低磁光性能。
20 世纪80 年代,便开始了对YIG 晶体内部烧结机制的研究[6]。在大多数陶瓷材料中,反应动力学通常是通过氧化物之间阳离子的热扩散而形成的。同样,在YIG 陶瓷材料中,石榴石相的形成也来自密切接触的固体颗粒间的固-固反应[7]。之后进一步的研究……
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