Иттрий-алюминиевый гранат и иттрий-алюминиевый перовскит

Свойства
YAlO3 Иттрий-алюминиевый перовскит ИАП
алюминат иттрия Y2O3•Al2O3;
орторомбическая структура, близка к перовскиту;
кристаллы жёлтого цвета;
Температура плавления 1850 °C
Параметры решётки: а = 0,5179 нм; b = 0,5329 нм;
Твердость по Моосу 8
Теплопроводность 11 Вт/(м*град);
Высокое сечение люминесценции (на 1,3 мкм);
применяется в качестве рабочего тела твердотельных лазеров, сцинтиллятора, в ювелирном деле.

Структура YAlO3
Структура перовскита с химической формулой ABX3.
O
Al
Y

Y3Al5O12 иттрий-алюминиевый гранат ИАГ
Температура плавления 1950 °C
Бесцветный (без примесей)
Не имеет полиморфных модицикаций
Имеет структуру граната
применяется в качестве рабочего тела твердотельных лазеров, сцинтиллятора;
Параметры решётки: а = 1,2005 нм
Твердость по Моосу 8,5
Теплопроводность 13 Вт/(м*град);
Высокое сечение люминесценции (на 1,06 мкм);
Применяется в качестве подложки для ферримагнитных пленок, рабочего тела твердотельного лазера, материал для электронно-лучевых приборов, в ювелирном деле.

Структура Y3Al5O12

Фазовая диаграмма

Наиболее устойчивые соединения
Y4Al2O9 – соединение с конгруэнтным плавлением. Имеет две полиморфные модификации, которые обладают общей симметрией, но разное положение отдельных структурных групп. Низкотемпературная модификация (триклинная) не имеет применения в электронике.
Y3Al5O12 - обладает структурой граната, не имеет полиморфных модификаций.
YAlO3 – орторомбическая структура, плавится с разложнием, а при температуре, менее 2008 градусов – распадается.

ИАГ и ИАП относятся с синтетическим гранатам. В качестве примесей можно вводить в них редкие земли и переходные металлы.
Для получения лазеров чаще всего применяют Nd, Cr, Er.
Сравнивая ИАП и ИАГ, надо сказать, что более технологичен перовскит:
Более низкая температура кристаллизации;
Благодаря более «рыхлой» структуре, чем у ИАГ, Nd распределяются лучше в ИАП;

Методы роста ИАП и ИАГ – метод Чохральского и метод направленной кристаллизации Бриджмена (горизонтальный).