透明结晶钇铝石榴石(YAG; Y3Al5O12)由于它作为固态激光磷光体主体材料的重要性受到了广泛的关注。商业YAG材料通常是单晶体,其通过从熔体定向凝固而生长并且表现出优异的光学性能。然而,这样的单晶在尺寸和形状,最大化学掺杂水平和晶体生长速度方面受到限制,这意味着高生产成本。最近,透明YAG陶瓷证明了它们在包括光学,电子和闪烁装置等领域中有着重要的应用。
近日,中国科学院过程工程研究所李建强、法国奥尔良大学Mathieu Allix等人通过Y2O3 -Al2O3大块玻璃的无压纳米结晶来简单地制造透明YAG基陶瓷。所得陶瓷呈现由YAG纳米晶体(77 wt%)组成的纳米结构,所述YAG纳米晶体由小的Al2O3结晶域(23 wt%)分开。这些YAG-Al2O3纳米陶瓷的硬度比YAG单晶高10%。 当掺杂Ce3+时,YAG-Al2O3陶瓷的量子效率为87.5%。这些机械和光学特性的结合,以及其简单,经济和创新的制备方法,可以推动技术相关材料的发展,在广泛的光学领域有潜在的应用,如透镜,宝石、磷光体转换器和激光二极管等。相关成果以题为“Pressureless glass crystallization of transparent yttrium aluminum garnet-based nanoceramics”发表在了Nat. Commun.上。
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