Yttrium-Eisen-Granat

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Yttrium-Eisen-Granat
Wiki-YIG.jpg
YIG Einkristall aus der Hochtemperaturlösung
Allgemeines und Klassifikation
Chemische Formel Y3Fe2(FeO4)3 oder Y3Fe5O12
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Granatgruppe
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol kubisch-hexakisoktaedrisch 4/m 3 2/m
Häufige Kristallflächen {110}, untergeordnet {100}, {111} je nach Herstellungsbedingungen
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 6,5 bis 7
Dichte (g/cm3) 5,17
Spaltbarkeit Bitte ergänzen!
Bruch; Tenazität Bitte ergänzen!
Farbe dunkelrot bis schwarz
Strichfarbe rot
Transparenz nicht erkennbar
Glanz dunkel metallisch
Radioaktivität nicht radioaktiv
Magnetismus ferrimagnetisch
Kristalloptik
Brechungsindex n = 2,2 bei 1,31 µm
Doppelbrechung keine

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 Resonator in Form von 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-Verfahren beschrieben. Optisch hochwertige Einkristalle mit ca. 5 cm Durchmesser wurden ebenfalls aus der Schmelzlösung erhalten.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • J. Helszajn: YIG Resonators and Filters. John Wiley & Sons, New York 1985.
  • K.-Th. Wilke, J. Bohm: Kristallzüchtung, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1988, ISBN 3-326-00092-8
  • isowave.com: Yttrium Iron Garnet (Memento vom 20. Februar 2012 im Internet Archive) (Tabelle mit ausgewählten Materialparametern)