Yttrium-Aluminium-Granat

      Yttrium-Eisen-Granat

      Yttrium-Eisen-Granat
      Yttrium-Eisengranat, kurz YIG (engl. Yttrium Iron Garnet), ist ein künstlich hergestellter Granat der Zusammensetzung Y3Fe2(FeO4)3 oder Y3Fe5O12. Die CAS-Nummer ist 12063-56-8. Dieser Granat wurde bisher nicht in der Natur nachgewiesen. YIG ist ferrimagnetischer Isolator, die Curie-Temperatur liegt bei 550 K.

      YIG zeigt einen starken Faraday-Effekt, hat eine hohe Güte im Mikrowellenbereich und eine sehr kleine Linienbreite in der Elektronenspinresonanz. Das Material wird daher in Mikrowellen-, optischen und magnetooptischen Anwendungen eingesetzt, z. B. als frequenzbestimmendes Element im Resonator von YIG-Oszillatoren und in YIG-Filtern für Frequenzen im Gigahertz-Bereich.

      Einkristalle können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. So werden in der Literatur chemische Transportreaktionen und Gasphasenabscheidungen mit Chloriden zur Herstellung weniger Millimeter großer Einkristalle beschrieben. Auch ist eine Herstellung nach dem tiegelfreien Zonenschmelzverfahren und sogar dem Verneuil-Verfahrenbeschrieben. Optisch hochwertige Einkristalle mit ca. 5 cm Durchmesser wurden ebenfalls aus der Schmelzlösung erhalten.

      Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Yttrium-Eisen-Granat
      Yttrium-Aluminium-Granat

      Yttrium-Aluminium-Granat (kurz YAG) ist eine künstlich hergestellte kristalline Verbindung mit der chemischen Zusammensetzung Y3Al5O12. Ein im Aufbau ähnlicher, ebenfalls künstlicher Kristall ist der Yttrium-Eisen-Granat (YIG, für englisch yttrium iron garnet).

      Eigenschaften
      YAG besitzt sehr hohe akustische Wellengeschwindigkeiten, welche sich in ihren verschieden Raumrichtungen nur wenig unterscheiden. Die longitudinale Wellengeschwindigkeit beträgt in [001]-Richtung 8563 m/s und für die transversale Wellengeschwindigkeit in [001]-Richtung 5029,3 m/s. Der Isotropiefaktor beträgt 1,03.

      Herstellung
      Die Herstellung von YAG erfolgt fast ausschließlich nach dem Czochralski-Verfahren (Cz-Verfahren), mit dem Einkristallevon mehr als 300 mm Länge und bis zu 100 mm Durchmesser gezüchtet werden können.

      Verwendung
      Laser und LED[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]YAG wird vorwiegend als einkristalliner Wirtskristall für Festkörperlaser genutzt. Hierfür wird er je nach gewünschten Eigenschaften, vor allem der zu emittierenden Wellenlänge mit verschiedenen Lanthanoiden dotiert, unter anderem mit Neodym (Nd:YAG-Laser) und Erbium (Er:YAG-Laser).
      Zur Herstellung von weißen LEDs kann mit Cer dotiertes YAG-Pulver (YAG:Ce3+) als gelber Leuchtstoff in Kombination mit einer blauen LED (Indiumgalliumnitrid InGaN) eingesetzt werden. YAG:Ce3+-Einkristalle werden weiterhin als Szintillatorenin Rasterelektronenmikroskopen (REM) verwendet, wo sie zur Erzeugung besonders rauscharmer Bilder dienen.

      Schmuckstein
      YAG (gemmologisch korrekt: Granatoid) ist aufgrund seiner Mohshärte von 8 bis 8,5 sowie seiner hohen Dispersion und Brechungsindex (zusammen ergeben sie das sog. Feuer) auch ein beliebter Schmuckstein. Farblos und unter den Handelsnamen simulated diamond, Diamonair oder Cirolit diente er als Diamantersatz, bis er durch den besser geeigneten Zirkonia ersetzt wurde. Je nach Dotierung mit verschiedenen Elementen und den dadurch erzeugten Farben Grün, Gelb, Blau, Rot und Violett kann er auch zur Imitation anderer Schmucksteine verwendet werden.

      Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Yttrium-Aluminium-Granat