[发明专利]一种面内各向异性Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1.配方、配料：以Lu2O3、Bi2O3、Fe2O3为原料，Bi2O3为熔剂，PbO、CaO为添加剂；根据配方：Bi_xLu_3-xIG、0<x<3，采用R因子配方法进行配料得到熔体，涉及的R因子有R0、R1、R4、R5，四个因子的关系如下：

R0=Bi2O3PbO+Bi2O3,R1=Lu2O3Fe2O3,R4=Garnet oxidesGarnet oxides+Bi2O3,R5=CaOFe2O3;]]>

步骤2.基片清洗：依次采用有机溶液、酸溶液、碱溶液以及去离子水对钆镓石榴石(GGG)基片进行分步清洗；

步骤3.加热熔体至薄膜生长温度：首先升温至1000～1100℃，保温10～12小时，然后分三次降至薄膜生长温度810～820℃，降温的温度梯度范围依次为80～140℃、90～110℃、50～70℃；

步骤4.生长过程控制：

待熔体达到薄膜生长温度后，用夹具将基片置于熔体中薄膜生长位置，采用正反旋转基片方法，设定基片转速为60～80rmp，正反旋转的周期为5～10s，薄膜生长时间为7～25min；生长结束后，将基片提拉出液面，静置10～30min，获得镜面状的单晶薄膜；

步骤5.薄膜的后期处理：将生长完成的薄膜利用醋酸与水的混合溶液，在溶液高温条件下清洗1～2h，去除表面残留的熔融体，获得镜面薄膜。

2.按权利要求1所述面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法，其特征在于，制备得面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜厚度为5～8um。

3.按权利要求1所述面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5中醋酸与水的混合溶液的比例为1:1。

4.按权利要求1所述面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中薄膜生长温度为812℃～817℃。

5.按权利要求1所述面内各向异性的Bi代石榴石磁光单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4中基片和夹具有3～5度的倾角。