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薄膜襯底

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GSGG系列

薄膜襯底

GSGG 系列
             GGG(12.373 Å)與YIG(12.376 Å)的晶格常數接近，是被廣泛采用的YIG磁光薄膜的襯底材料，但為了提高磁光薄膜的磁光優值，有時需要選擇晶格常數較大的襯底單晶，GSGG是GGG晶體中八面體的 2個Ga被離子半徑較大的Sc取代，從而具有較大的晶格常數。上世紀80年代，由于Sc原料非常昂貴，因此采用CaMgZrGGG(12.480 Å)取代GSGG，近年來，提純技術的進步，Sc原料價格大幅下降，具有大晶格常數的GSGG(12.554 Å)單晶襯底將越來越獲得廣泛的應用。
 
表1 幾種含鎵石榴石晶體的晶格常數
 
Crystal name
GGG
YSGG
CaMgZr:GGG
GYSGG
GSGG
Lattice constant (Å)
12.373
12.426
12.480
12.507
12.554
51 º7'
50 º44'
50 º43'
50 º 40'
50.22'
 
 
 
 
 
 
GGG (Gd3Ga5O12)
GGG (Gd3Ga5O12)
 GaMgZr:GGG (Gd2.6Ca0.4)(Ga4.1Mg0.25Zr0.65)O12
GYSGG (Gd0.63Y2.37Sc2Ga3O12)
GSGG (Gd3Sc2Ga3O12)
 
 

   

                GSGG                      YSGG                              GSYGG

 

Crystal
GSGG
Molecular formula
Gd3Sc2Ga3O12
Crystal system
Cubic
Point group
Oh10
Space group
Ia3d
Molecular weight
962.8
Melting point (℃)
1820
Density (g/cm3)
6.44
Moss hardness
7.1
Lattice constant (Å)
12.554
Thermal expand coefficient (10-6K-1)
7.4
Thermal conductivity (W·m-1·K-1)
6
Refractive index (@1μm)
1.94
Phonon energy (cm-1)
741
<111> diffraction angle
25°11'
Refractive index temperature coefficient ( )×10-6,℃-1
10.5
Sellmeier equation
,S=2.734,λ0=1.0321;λ:μm