Знакомство с 7 видами синтетических гранатов

Гранаты - это группа силикатных минералов, которые использовались в качестве драгоценных камней и абразивов еще в бронзовом веке. Общая химическая формула граната - A3B2(SiO4)3, где A - двухвалентный элемент, такой как магний, железо, марганец, кальций и т.д.; B - трехвалентный элемент, такой как алюминий, хром, железо и т.д. К различным видам граната относятся пироп (Mg3Al2(SiO4)3), амандин (Fe3Al2(SiO4)3), спессартин (Mn2+3Al2(SiO4)3), гроссуляр (Ca3Al2(SiO4)3), уваровит (Ca3Cr2(SiO4)3) ) и андрадит (Ca3Fe2(SiO4)3). Однако сегодня мы говорим не об этих природных гранатах, а о синтетических.

Синтетический гранат также известен как редкоземельный гранат. Кристаллографическая структура гранатов была расширена от прототипа до более совершенных типов. Для ее описания можно использовать общую химическую формулу: A3B2(CO4)3. A и B представляют собой те же двухвалентные и трехвалентные элементы, что и в предыдущем описании, а C - не только кремний, но и большое количество других элементов, таких как германий, галлий, алюминий, ванадий и железо.

В этой статье вы получите базовое представление об этих 7 типах синтетических гранатов: тербий-галлиевый гранат (TGG), тербий-скандий-алюминиевый гранат (TSAG), легированный церием лютеций-алюминиевый гранат (Ce:LuAG), гадолиниевый алюминиевый гранат, легированный церием (Ce:GAGG), иттриевый алюминиевый гранат, легированный неодимом (Nd:YAG), иттриевый алюминиевый гранат, легированный хромом (Cr4+:YAG), и гадолиниевый галлиевый гранат (GGG ).

Тербий-галлиевый гранат (TGG)

Тербий-галлиевый гранат (TGG) - это разновидность синтетического граната с химическим составом Tb3Ga5O12. TGG обладает такими преимуществами, как большая постоянная Верде, низкие оптические потери, высокая теплопроводность и высокий порог лазерного повреждения. Он широко используется в оптических изоляторах для лазерных систем, оптических циркуляторах для волоконно-оптических систем, оптических модуляторах, датчиках тока и магнитного поля. Монокристалл TGG также является лучшим магнитооптическим материалом для создания ротатора и изолятора Фарадея, с подходящей длиной волны 400-1100 нм (за исключением 470-500 нм).

Тербий-скандий-алюминиевый гранат (TSAG)

Тербий-скандий-алюминиевый гранат (TSAG) - это бесцветный и высокопрозрачный синтетический гранат с химическим составом Tb3Sc2Al3O12. Он обладает такими преимуществами, как высокая постоянная Верде, отличные термические и механические свойства. TSAG - ключевой изоляционный материал для следующего поколения волоконных лазеров, а также идеальный магнитный кристалл для видимого и инфракрасного диапазона.

Лютеций-алюминиевый гранат, легированный церием (Ce:LuAG)

Легированный церием лютеций-алюминиевый гранат (Ce:LuAG) - это относительно плотный сцинтиллятор, обладающий такими преимуществами, как высокая плотность, быстрое время распада, негигроскопичность, хорошие механические и химические характеристики. Ce:LuAG также механически и химически стабилен и может быть обработан в различные формы и размеры, включая призмы, сферы и тонкие пластины. Ce:LuAG подходит для тонких экранов, медицинских сканирующих систем, ускорителей и детекторов высокоэнергетических частиц, а также для лазерного и светодиодного освещения.

Гадолиний-галлиевый гранат, легированный церием и гадолинием (Ce:GAGG)

Гадолиний-алюминий-галлиевый гранат, легированный церием (Ce:GAGG), - это относительно новый монокристаллический сцинтиллятор с высоким световым выходом, хорошим энергетическим разрешением, высоким эффективным атомным номером, быстрым сцинтилляционным откликом, химической стабильностью, прочностью и возможностью выращивания крупных кристаллов. Кристалл Ce:GAGG является хорошим выбором для медицинских методов визуализации, таких как рентгеновская визуализация, компьютерная томография (КТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ).

Легированный неодимом иттриево-алюминиевый гранат (Nd:YAG)

Неодимовый иттрий-алюминиевый гранат (Nd:YAG) - это синтетический кристалл, состоящий из неодима, иттрия и кислорода с химической формулой Nd:Y3Al5O12. Это самый ранний, самый известный и самый широко используемый лазерный кристалл. Nd:YAG имеет относительно хорошее оптическое поглощение и эффективность преобразования, низкий порог свечения и хорошее тепловое рассеивание для работы на высокой мощности. Это предпочтительный рабочий материал лазера, который широко используется в медицинских и промышленных лазерах, таких как лазерные маркировочные машины, режущие машины, инструменты лазерной терапии и косметические инструменты.

Легированный хромом иттриево-алюминиевый гранат (Cr4+:YAG)

Легированный хромом иттриево-алюминиевый гранат (Cr4+:YAG) - это кристалл с химической формулой Cr4+:Y3Al5O12. Этот кристалл химически стабилен, устойчив к ультрафиолетовому излучению и долговечен. Кроме того, он может работать в широком диапазоне температур и условий и хорошо подходит для приложений с высокой средней мощностью. Cr4+:YAG - идеальный материал для пассивного переключения добротности Nd:YAG и других Nd- и Yb-допированных лазеров в диапазоне длин волн от 0,8 до 1,2 мкм. Он также используется для дистанционного зондирования, 3D-сканирования и в системе Lidar.

Гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ)

Гадолиний-галлиевый гранат (GGG) - это кристаллический гранат с химической формулой Gd3Ga5O12. Монокристалл GGG обладает хорошими механическими, тепловыми и оптическими свойствами, такими как низкие оптические потери, высокая теплопроводность и высокий порог лазерного повреждения. Это востребованный материал для оптических компонентов и подложек. Монокристаллическая подложка GGG помогает обеспечить успешный эпитаксиальный рост пленок YIG и BIG, которые являются основными компонентами устройств оптической связи.

Stanford Advanced Materials (SAM) специализируется на производстве оптических кристаллических материалов для различных применений и устройств. Функциональные кристаллические материалы в основном включают магнитооптические кристаллы TGG тербий-галлиевого граната, TSAG; пьезоэлектрические кристаллы LT (LiTaO3) танталата лития, LN (LiNbO3) ниобата лития, LGS лантан-галлиевого силиката; сцинтилляционные кристаллы Ce: LUAG, Ce: GAGG; лазерный кристалл Nd: YAG и монокристаллические эпитаксиальные кристаллы-подложки GGG, SGGG, алюминат лантана LaAlO3 и др. Если вы заинтересованы в приобретении высокочистых кристаллических материалов, не стесняйтесь отправить запрос в наш отдел продаж.