钆镓石榴石型鐵氧體材料英文解釋翻譯、钆镓石榴石型鐵氧體材料的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 G.G.G. material
分詞翻譯:
钆的英語翻譯:
gadolinium
【化】 gadolinium
【醫】 gadolinium; Gd
镓的英語翻譯:
gallium
【化】 gallium
【醫】 Ga; gallium
石榴石的英語翻譯:
【化】 garnet
【醫】 garnet
型的英語翻譯:
model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type
鐵氧體的英語翻譯:
【化】 ferrite
材料的英語翻譯:
data; datum; ******s; material; stuff
【醫】 data; datum; material; stock
【經】 material; materials; spoilage
專業解析
钆镓石榴石型鐵氧體材料 (Gadolinium Gallium Garnet Ferrite) 的漢英詞典解析
1. 術語構成與基本定義 (Terminology and Definition)
- 钆 (Gă) / Gadolinium (Gd): 一種稀土金屬元素,符號為 Gd,原子序數 64。在材料中主要貢獻磁矩,影響材料的飽和磁化強度和磁晶各向異性。來源:美國物理學會《應用物理學雜志》(Journal of Applied Physics)。
- 镓 (Gā) / Gallium (Ga): 一種金屬元素,符號為 Ga,原子序數 31。在此類石榴石結構中,通常占據非磁性晶格位點(如十二面體位),起到穩定晶體結構和調節晶格常數的作用。來源:材料研究學會期刊 (Journal of Materials Research)。
- 石榴石型 (Shíliúshí Xíng) / Garnet Type: 指該材料具有與天然礦物石榴石(如 Mg₃Al₂(SiO₄)₃)相似的立方晶系晶體結構,空間群為 Ia3d。其化學通式可表示為 A₃B₂C₃O₁₂,其中 A、B、C 代表不同大小的陽離子占據的晶格位置(十二面體、八面體、四面體)。來源:晶體生長雜志 (Journal of Crystal Growth)。
- 鐵氧體 (Tiěyǎngtǐ) / Ferrite: 廣義上指含有三價鐵離子(Fe³⁺)作為主要成分的磁性氧化物陶瓷。在石榴石型鐵氧體中,鐵離子通常占據八面體和四面體位置,形成亞鐵磁性耦合。來源:IEEE 磁學彙刊 (IEEE Transactions on Magnetics)。
- 钆镓石榴石型鐵氧體 (Gadolinium Gallium Garnet Ferrite): 特指一類具有石榴石晶體結構的鐵氧體材料,其化學組成通常以 Gd₃Fe₅O₁₂ (GdIG) 為基礎,但其中的部分 Gd³⁺ 和/或 Fe³⁺ 被 Ga³⁺ 離子取代(如 Gd₃Ga₅O₁₂,但純 Gd₃Ga₅O₁₂ 是非磁性的基底材料;更常見的是 (Gd, Y)₃(Fe, Ga)₅O₁₂ 等摻雜改性材料)。這類材料因其特定的磁光、微波磁性和低磁損耗特性而受到關注。來源:應用物理評論 (Applied Physics Reviews)。
2. 晶體結構與特性 (Crystal Structure and Properties)
- 钆镓石榴石型鐵氧體屬于立方晶系,具有複雜的氧離子密堆積結構。陽離子占據三種間隙位置:
- 十二面體位 (Dodecahedral site, 24c): 通常由 Gd³⁺ 等離子半徑較大的稀土離子占據。
- 八面體位 (Octahedral site, 16a): 通常由 Fe³⁺ 占據,部分可被 Ga³⁺ 取代。
- 四面體位 (Tetrahedral site, 24d): 通常由 Fe³⁺ 占據,部分可被 Ga³⁺ 取代。
- Ga³⁺ 的引入(取代 Fe³⁺)會顯著改變材料的磁性:
- 降低居裡溫度 (Tc): Ga³⁺ 是非磁性離子,其取代會削弱 Fe³⁺ 之間的超交換作用,導緻 Tc 下降。來源:物理評論 B (Physical Review B)。
- 調節飽和磁化強度 (Ms): Ga³⁺ 優先占據四面體位,導緻該位置淨磁矩減小,從而降低整體 Ms。
- 降低磁損耗: 尤其在微波頻率下,Ga³⁺ 取代有助于降低介電損耗和磁損耗,提高材料品質因數 (Q factor)。來源:IEEE 微波理論與技術彙刊 (IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques)。
3. 主要應用領域 (Key Applications)
- 磁光器件 (Magneto-Optic Devices): 利用其法拉第旋轉效應,用于光隔離器、環形器、調制器等,尤其在光纖通信和激光系統中。來源:光學快報 (Optics Letters)。
- 微波鐵氧體器件 (Microwave Ferrite Devices): 基于其低損耗、可調諧的旋磁特性,用于制作環行器、隔離器、移相器、濾波器等,廣泛應用于雷達、衛星通信和無線系統。來源:IEEE 微波雜志 (IEEE Microwave Magazine)。
- 磁泡存儲器基底 (Substrate for Magnetic Bubble Memories): 非磁性钆镓石榴石 (Gd₃Ga₅O₁₂, GGG) 單晶因其晶格匹配度高、缺陷少,是生長外延磁性石榴石薄膜(如 YIG)的理想基底材料,用于早期的磁泡存儲器。來源:材料科學進展 (Progress in Materials Science)。
4. 核心電磁特性總結 (Core Electromagnetic Characteristics)
- 亞鐵磁性 (Ferrimagnetism): 八面體位與四面體位的 Fe³⁺ 磁矩反平行排列,但因數量不等而産生淨磁矩。
- 高電阻率 (High Resistivity): 典型的半導體/絕緣體特性(10⁶ - 10¹² Ω·cm),有效抑制渦流損耗,適用于高頻應用。
- 優異的旋磁特性 (Excellent Gyromagnetic Properties): 在微波頻段表現出強的旋磁效應(如鐵磁共振、場移效應),是制作非互易器件的基礎。
- 顯著的法拉第效應 (Significant Faraday Effect): 對通過材料的光的偏振面産生旋轉,是磁光應用的核心原理。來源:磁學手冊 (Handbook of Magnetism)。
網絡擴展解釋
钆镓石榴石型鐵氧體材料是一種基于石榴石晶體結構的複合氧化物材料,結合了稀土元素钆(Gd)和镓(Ga)的特性。以下是其詳細解釋:
1.結構與化學組成
- 晶體結構:屬于立方晶系石榴石型結構(類似天然石榴石礦物),具有複雜的立方對稱性,分子式通常為Ga₅Gd₃O₁₂。
- 元素組成:以三價钆離子(Gd³⁺)和镓離子(Ga³⁺)為主要成分,氧離子(O²⁻)構成晶格框架。
2.物理與化學性質
- 磁性:作為鐵氧體材料,具有亞鐵磁性,適用于高頻磁場環境,磁損耗極低。
- 光學性能:激光損傷阈值高、光學損耗低,適合激光器和光學器件。
- 熱穩定性:熔點高(約1730℃),導熱性好,耐高溫性能優異。
3.核心應用領域
- 磁光器件:用于磁光隔離器、調制器等,利用其磁光效應。
- 微波技術:制造低損耗微波濾波器、環形器等超高頻器件。
- 磁存儲:應用于磁泡存儲器,利用其穩定的磁疇結構。
- 激光技術:作為激光晶體基質材料,用于大功率固體激光器。
4.制備方法
- 常用技術包括提拉法(單晶生長)、高溫熔融法(多晶合成)以及摻雜改性工藝(優化性能)。
補充說明
钆镓石榴石型材料雖以“鐵氧體”命名,但實際成分中可能不含鐵(如GGG),其命名源于與石榴石型鐵氧體(如Y₃Fe₅O₁₂)的結構相似性。這類材料通過稀土元素替換,實現了傳統鐵氧體無法達到的高頻和光學性能。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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