[发明专利]一种磷酸钆晶体及其生长方法和用途

权利要求书

1.一种磷酸钆晶体，其特征在于，其分子式为GdPO₄，所述磷酸钆晶体尺寸为厘米级。

2.如权利要求1所述的磷酸钆晶体，其特征在于，所述磷酸钆晶体属于单斜晶系，空间群为P2₁/n。

3.一种稀土离子激活的磷酸钆晶体，其特征在于，所述稀土离子A选自Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺中的一种或多种，所述稀土离子激活的磷酸钆晶体尺寸为厘米级。

4.如权利要求3所述的稀土离子激活的磷酸钆晶体，其特征在于，所述稀土离子激活的磷酸钆晶体的结构式为A_xGd_1-xPO₄，其中0≤x≤0.5。

优选地，0.003≤x≤0.3，更优选地，0.05≤x≤0.1。

优选地，所述磷酸钆晶体中的A选自Nd³⁺、Yb³⁺、Tb³⁺、Er³⁺等稀土离子中的一种或多种。

优选地，所述磷酸钆晶体中的A选自Tb³⁺，即Tb_xGd_1-xPO₄，其中0.01≤x≤0.5，优选为0.02≤x≤0.1。

优选地，所述磷酸钆晶体中的A选自Yb³⁺，即Yb_xGd_1-xPO₄，其中0.01≤x≤0.5，优选为0.02≤x≤0.2。

优选地，所述磷酸钆晶体中的A选自Nd³⁺，即Nd_xGd_1-xPO₄，其中0.01≤x≤0.2，优选为0.02≤x≤0.1。

根据本发明，所述磷酸钆晶体中的A选自Er³⁺和Yb³⁺，即Er_X1Yb_X2Gd_1-X1-X2PO₄，其中0.002≤X1≤0.03，0.03≤X2≤0.3。优选，0.004≤X1≤0.015，0.05≤X2≤0.15。

5.一种如权利要求1或2所述的磷酸钆晶体GdPO₄的生长方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将(i)Gd₂O₃、(ii)NH₄H₂PO₄或P₂O₅混合后作为原料，添加助熔剂，并加热至1050-1200℃并恒温10-60小时，再降至溶液饱和温度点附近进行饱和温度点的测试；

(2)将溶液温度提高到饱和温度点以上5-15℃，再将籽晶放入溶液中，进行降温生长，当晶体生长到所需尺寸后，即可获得GdPO₄晶体。