[发明专利]Pr3+离子掺杂的钙镁锆钆镓石榴石及其熔体法晶体生长方法

权利要求书

1.Pr³⁺离子掺杂的钙镁锆钆镓石榴石可见光激光晶体，其特征在于：所述晶体的分子式为Pr₃₅Ca_3xGd_30-x-5)Mg_yZr_zGa_5(1-y-z)O_{12+δ-1.5x-2.5y+2.5z}，其中0<x+δ<1，0<y+z<1，简写为Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG。

2.根据权利要求1所述的Pr³⁺离子掺杂的Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体的熔体法晶体生长方法，其特征在于：

(1)、Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体生长原料的配料：

采用Pr₆O₁₁、Gd₂O₃、Ga₂O₃、CaO、MgO、ZrO₂作为原料，按如下化学式的摩尔比进行配料，并充分混合均匀：

(2)、原料的压制和烧结：将混合均匀的各原料组分进行压制和烧结得到晶体生长初始原料，烧结温度为1000-1600℃，时间为10-72小时，也可以将压制成形后的原料作为晶体生长初始原料不经烧结直接进行晶体生长；

(3)、熔体法晶体生长：将晶体生长初始原料放入生长坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；然后采用提拉法、坩埚下降法、温梯法等熔体法晶体生长方法进行生长。

3.根据权利要求2所述的Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体生长方法，其特征在于：对于需要采用籽晶定向生长的熔体法生长方法，籽晶为Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG单晶，(Ca，Mg，Zr)GGG单晶，或者GGG单晶，籽晶方向一般为晶体的[111]方向，以及其它的任意确定的方向。

4.根据权利要求2所述的Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体生长方法，其特征在于：所述的配料中所用原料Pr₆O₁₁、Gd₂O₃、Ga₂O₃、CaO、MgO、ZrO₂采用相应的Pr³⁺、Gd³⁺、Ga³⁺、Ca2⁺、Mg²⁺、Zr⁴⁺的其它化合物代替，但需满足能通过化学反应能最终形成Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG化合物这一条件。

5.根据权利要求2所述的Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体生长方法，其特征在于：考虑晶体生长过程中的分凝效应，设所述Pr：(Ca，Mg，Zr)GGG晶体中某种元素的分凝系数为k，k＝0.01-1，则当所述(1)中的化合式中该元素的化合物的质量为W时，则在配料中应调整为W/k。