钇铝石榴石

yttrium aluminum garnet(YAG)

简介

钇铝石榴石的分子式为Y₃Al₅O1_2，空间群为Ia₃d，属立方晶系，晶格常数a=12.002Å，因为具有石榴石型结构，故称钇铝石榴石.单位晶胞中有八个Y₃Al₅O₁₂分子，其结构是由一些相互连着的四面体和八面体组成，四面体和八面体的角上都是O^2-，中心都是Al³⁺，四面体和八面体连接形成一些较大的十二面体空隙，中心为Y³⁺占据，如图所示.YAG是一种复合氧化物，由Y₂O₃和Al₂O₃按摩尔数量3 ：5化合生成，单晶体多用提拉法制备，晶体生长方向宜为[111]和[001].YAG晶体为光学各向同性，在0.28～5.3微米间透明，YAG的基本性质和热性质如表所示(原始数据).

可以看出，它是一种优良的激光晶体基质，可掺入各种稀土激活离子，如钕、铒、铥、钬、镱，其中掺钕的钇铝石榴石Nd：YAG是目前较好的激光工作物质，掺入的钕离子Nd³⁺取代基质中的钇离子Y³⁺，由于钕离子半径(1.323A)比钇的(1.281A)大，掺入量

YAG晶体的结构

○：O²– ●： Al³⁺ ⊙：Y³⁺

太多容易造成光学缺陷，一般为1.0～1.2%的原子百分比. 1964年用YAG实现了室温下脉冲和连续受激发射.

YAG的基本性质