稀土铁石榴石薄膜的制备及磁光性能测试

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1、浙yI。人学坝f学位论史摘要在高速、大容量单横光纤通信系统rft，波分复用技术已被广泛采川，光纤丸隔离器成为不可缺少的天键器件。从材料科学研究的角度来看，必颈改法提商作为隔离器核心的磁光材料的’r#能。⋯J：掺Bi稀土铁石榴石在可见及近红外区能显著地增强磁光效应，凡具有小的光吸收损耗及优异的物理、化学·陀能，被公认为是极具应用前景的第二代磁光材料。本文的综述部分卣。先介绍了稀上铁石榴石材料的结构、性能平¨研究情况。然后介绍了磁光材料的磁光效应、性能测试和分类。接着介绍了磁光材料的应刚，列举了各种磁光器件

2、。最后介绍了离子束辅助沉积技术及其麻厢。本文采用离子束辅助电f束沉积的方法，把ICP离r束辅助装胃利电予束蕉发系统结合起来，在基片上蕉镀单纯YIG、Bi掺杂YIG和ce掺杂YIG，Jt：胖了一种新的化合物制备方法，并获得专利。蒸发沉积过程中通氧气，可以让多兀化合物的氧缺失得到补充，更容易形成氧化物。在有氖环境下，薄膜表面虽然W为受到氧离予的冲击而变得粗糙，但同时也让沉积物中生成的结品颗牲更多史大。氧的参与让各组分比例更接近原始配比，特别是掺杂成分含量明显提高。iI：明了IBAD方法町以用j二制备Bi、C

3、e掺杂稀土铁石榴石薄膜。本文使用自彳『搭建的可见／红外磁光旋转测试装置，对不同条件下制备的铁石榴石材料进行深入的测试和分析。测试结果显示，采用液相外延法制备的YBiIG／YblG复合稀十铁石榴石薄膜的磁光性能最佳，磁光效应最明碌。其次是用共沉淀法制备的Bi—YIG／环氧树脂磁光复合薄膜。而离子束辅助电子束蒸发制备的Bi—YIG则暂时无法测H；磁光效应。浚装置已经成为实验寰重要的测试工县，它可选用633nm氦氖激光器、1310nm／1550nm波长的半导体激光器，信号放人倍数为150倍，并有抗r扰功能。仪

4、器配有变温测量装胃和计算机数捌处理程序，测量精度O．01度，可剧-t二测砖10～80。C三种波长范围内连续温度区问的磁光材料的法拉第旋转角。关键词：石榴石薄膜，离子束辅助沉积，法拉第旋转，磁光性能ABSTRACTWithadvancesofopticalcommunicationandinformationprocessingsystem，extensiveinvestigationsonmagneto—opticalmaterialsanddeviceshavebeencarriedout．Optic

5、alisolatorsareindispensableinthesesystemsFromthepointot’viewol、materialsscienceresearch．Thecapabilitiesofmagneto—opticalmaterialsasthecoreofopticalisolatorsshouldbeimprovedon．Bi．substitutedmagneto．opticalmaterials．haveattractedmuchattentionduetotheirstro

6、ngenhanceMOeffects．smaIlabsorption10SSandhighphysical．chemicalstability．Thereviewpartfirstlydescribedrare-earthirongarnet’Sstructure．properties．thedevelopmentprocess，andthepreparationtechniques．ThenintroducedtheMOeffectscapabilitytesting，classes，applicat

7、ionofmagneto-opticalmaterials．Italsoenumeratedmagneto·opticalapparatus．Lastlyitintroducedthetechniquesandapplicationofionbeamassisteddeposition．Thethesisresearchaccomp

8、ishedthegrowthofYIGBi：YlGandCe：YIGrare—earthirongarnetwithionbeamassisteddeposition(1B

9、AD)syslemonSisubstrateIhcIBADsystemcombinedinductivelycoupledplasma(ICP)sourceandelectronbeamdepositionItisanewmethodtoproducemagneto—opticalfilms，andobtainedapatent．Bydepositingwithoxygen，thelackofoxygeninthepolyatomiccom