Granat itrowo-glinowy

Granat itrowo-glinowy
Kategoria  IV  : tlenki i wodorotlenki
Przykładowe zdjęcie przedmiotu Granat itrowo-glinowy
YAG domieszkowany neodymem .
Generał
numer CAS 12005-21-9
Wzór chemiczny Al 5 O 12 Y 3Y 3 Al 2 (AlO 4 ) 3
Identyfikacja
Forma masy 593,618 ± 0,0037 amu
Al 22,73%, O 32,34%, Y 44,93%,
Kolor zwykle bezbarwny, ale może być zielony, żółty, niebieski, czerwony, pomarańczowy lub nawet fioletowy
Klasa kryształu i grupa przestrzenna granat
System kryształów sześcienny
Łupliwość Nie
Złamać od muszelek do nierównych
Skala Mohsa 8 do 8,5
Linia Biały
Blask szklisty do subadamantyny
Właściwości optyczne
Współczynnik załamania światła n ω = 1,833
n ε = 1,833
Pleochroizm Nie
Dwójłomność każdy
Dyspersja 2 v z ~ 0,028
Właściwości chemiczne
Masa objętościowa 4,55 do 4,65 g / cm³
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

Granat itrowo-glinowy lub YAG na granat itrowo-glinowy , jest krystalicznym ciałem stałym o wzorze Y 3 Al 2 (ALO 4 ) 3czyli Y 3 Al 5 O 12. Jest to jeden z trzech strukturach krystalicznych z mieszanego tlenku na itr i aluminium , dwa pozostałe fazy jednoskośne struktura itr i aluminium (Yam, Y 4, AI 2 O 9) i perowskit itrowo-glinowy (YAP, YAlO 3). Jego struktura krystaliczna jest podobna do struktury granatu żelazowo-itrowego Y 3 Fe 2 (FeO 4 ) 3, ogólnie nazywany YIG dla granatu itrowo-żelazowego . Wytwarzany jest głównie w procesie Czochralskiego , w wyniku którego powstają monokryształy o średnicy do 10  cm i długości 30  cm .

YAG jest używany przede wszystkim do produkcji laserów zwanych „laserami YAG”, z których stanowi ośrodek wzmacniający . Nigdy nie jest używany w stanie czystym, ale zawsze jest domieszkowany odpowiednimi jonami, które umożliwiają inwersję populacji przez pompowanie optyczne . Tak jest na przykład w przypadku ziem rzadkich, takich jak neodym i erb , które umożliwiają produkcję laserów na ciało stałe  (en) oznaczonych odpowiednio Nd: YAG i Er: YAG  (en) , natomiast YAG domieszkowany cerem (oznaczony jako Ce: YAG) jest stosowany jako materiał fosforyzujący do lamp katodowych , do wytwarzania białych diod elektroluminescencyjnych , a także scyntylatorów do skaningowych mikroskopów elektronowych (SEM), w których umożliwiają generowanie obrazów o niskim poziomie szumów .

Odkryte w 1973 roku właściwości optyczne YAG sprawiają, że jest to idealna matryca dla ośrodka wzmacniającego, zwłaszcza że łatwo jest go hodować w cylindrach o średnicy kilku centymetrów. Często jest domieszkowany neodymem (powstały kryształ jest różowy), czasem żelazem (kryształ jest wtedy purpurowy). Lasera Nd: YAG, jest jednym z najszerzej stosowanych laserów półprzewodnikowych w świecie, z szerokim spektrum emisji, wyśrodkowany w bliskiej podczerwieni (długości fali emisji laserowej: 1064  nm ).

Uwagi i odniesienia

Uwagi

  1. Jednak nie jest to granat w mineralogicznym znaczeniu tego terminu ani nawet neokrzemian .

Bibliografia

  1. Klasyfikacja składników mineralnych wybranych jest , że z Strunz , z wyjątkiem polimorfów krzemionki, które są zaliczane do krzemianów.
  2. obliczona masa cząsteczkowa od „  atomowych jednostek masy elementów 2007  ” na www.chem.qmul.ac.uk .
  3. SM Sim , KA Keller i TI Mah , „  Tworzenie faz w proszkach granatu itrowo-glinowego syntetyzowanych metodami chemicznymi.  ”, Journal of Materials Science , vol.  35,2000, s.  713–717 ( DOI  10.1023 / A: 1004709401795 , Bibcode  2000JMatS..35..713S )

Zobacz też

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne