1 山东大学晶体材料国家重点实验室，济南 250100
2 山东省工业技术研究院，济南 250100
Tb3Ga5O12晶体是一种具有良好磁光性能的主流商用材料，但生长过程中存在严重的氧化镓挥发问题，导致晶体难以满足高功率应用的发展需求，而菲尔德常数较大的Tb3Al5O12晶体的不一致熔融特性使该晶体难以生长，因此亟需探索新型高质量磁光晶体以满足高功率应用需求。基于此，本文采用微下拉法在高纯氩气和二氧化碳混合气氛下生长了Tb3AlxGa5-xO12(TAGG)系列高掺铝磁光晶体。摇摆曲线测试结果表明TAGG磁光晶体拥有高结晶质量。透过光谱和磁光特性测试结果表明，与传统Tb3Ga5O12晶体相比，TAGG磁光晶体具有更高的透过率和更大的菲尔德常数，是一种非常有潜力的可应用于高功率激光系统的低成本磁光材料。
磁光晶体 晶体生长 微下拉法 铽基石榴石 Tb3Ga5O12 Tb3Ga5O12 TAGG TAGG magneto-optical crystal crystal growth micro-pulling-down method Tb3+-based garnet
1 山东大学 晶体材料国家重点实验室，山东 济南 250100
2 山东理工大学 材料科学与工程学院，山东 淄博 255000
Tb3Sc2Al3O12（TSAG）晶体具有高透过率、高激光损伤阈值、低吸收系数以及比Tb3Ga5O12（TGG）更为优异的磁光性能，被认为是理想的磁光材料；但由于晶体在生长过程中会累积大量的热应力，并且出现成分偏析的现象，导致晶体在后期加工和使用过程中容易开裂，严重限制了该晶体的应用。本文通过优化生长工艺，采用提拉法成功生长了高质量且完整无开裂的TSAG磁光晶体。将生长所得的单晶经定向、切割及抛光后获得尺寸合适的样品，并对其热学性能和光学性能进行了系统表征。结果显示，TSAG晶体在400~1 500 nm波段透过率达到84%左右，热学性能优于目前商业化应用较好的TGG晶体，在高功率下应用时变形较小且散热更快，将更好地保护器件安全。TSAG晶体的Verdet常数约为TGG晶体的1.2倍，且晶体生长过程不存在Ga2O3挥发等问题，制备较为简单，有望在可见近红外波段实现商业化应用。
TSAG 磁光 提拉法 晶体生长 激光 TSAG magneto-optic Czochralski method crystal growth laser
