[发明专利]具有矩形磁滞回线和高矫顽磁场的磁光晶体及制备方法

权利要求书

1.具有矩形磁滞回线和高矫顽磁场的磁光晶体，其特征在于：所述磁光晶体的化学表达式为(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1。

2.根据权利要求1所述的具有矩形磁滞回线和高矫顽磁场的磁光晶体，其特征在于：所述磁光晶体的矫顽磁场大于1000Oe时，Eu³⁺离子的掺杂浓度范围为10-20at％，即x的取值范围为0.1-0.2；Bi³⁺离子的掺杂浓度范围为10-20at％，即y的取值范围为0.1-0.2；Ga³⁺离子的掺杂浓度范围为20-40at％，即z的取值范围为0.2-0.4，其中at％表示原子百分比。

3.一种具有矩形磁滞回线和高矫顽磁场的磁光晶体制备方法，其特征在于可以采用下列方法之一实现：

①光学浮区法：按分子式(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂称取各氧化物原料并均匀混合，通过高温烧结、模具成型及等静压制成多晶料棒，将多晶料棒装入光学浮区炉中，使用光学浮区法制备(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂单晶；

②顶部籽晶法：按分子式(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂称取原料并均匀混合，使用Bi₂O₃和B₂O₃作为助熔剂，在1290℃-1300℃范围内将原料熔化，采用顶部籽晶法制备(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂单晶；

③液相外延法：按分子式(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂称取原料并均匀混合，使用Bi₂O₃和B₂O₃作为助熔剂，在1290℃-1300℃范围内将原料熔化，把钆镓石榴石(GGG)基片伸入熔体，缓慢降温使熔体达到过饱和，可以在GGG衬底上获得(Y_3-x-yEu_xBi_y)(Fe_5-zGa_z)O₁₂单晶薄膜；

④磁控溅射法：首先制备(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂圆块状多晶靶材，采用磁控溅射法在SiO₂或MgO衬底上制备(Y_3(1-x-y)Eu_3xBi_3y)(Fe_5(1-z)Ga_5z)O₁₂非晶薄膜，再通过热处理获得多晶薄膜。