Yttrium-Eisen-Granat

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Yttrium-Eisen-Granat
Wiki-YIG.jpg
YIG Einkristall aus der Hochtemperaturlösung
Chemische Formel

Y3Fe2(FeO4)3 oder Y3Fe5O12

Mineralklasse Granatgruppe
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin kubisch-hexakisoktaedrisch 4/m\ \bar{3}\ 2/m
Farbe dunkelrot bis schwarz
Strichfarbe rot
Mohshärte 6.5 - 7
Dichte (g/cm3) 5.17
Glanz dunkel metallisch
Transparenz nicht erkennbar
Spaltbarkeit
Habitus
Häufige Kristallflächen {110}, untergeordnet {100}, {111} je nach Herstellungsbedingungen
Kristalloptik
Brechungsindex 2,2 bei 1,31 µm
Doppelbrechung keine
Weitere Eigenschaften
Phasenumwandlungen 553K, entsprechend 280 °C, in die ferrimagentische Phase
Schmelzpunkt 1555 °C
Radioaktivität nicht radioaktiv
Magnetismus ferrimagnetisch

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 (Version vom 20. Februar 2012 im Internet Archive) (Tabelle mit ausgewählten Materialparametern)