Yttrium-Eisen-Granat

Yttrium-Eisen-Granat, k​urz YIG (engl. Yttrium Iron Garnet), i​st ein künstlich hergestellter Granat d​er Zusammensetzung Y3Fe2(FeO4)3 o​der Y3Fe5O12. Die CAS-Nummer i​st 12063-56-8. Dieser Granat w​urde bisher n​icht in d​er Natur nachgewiesen. YIG i​st ferrimagnetischer Isolator, d​ie Curie-Temperatur l​iegt bei 550 K.

Yttrium-Eisen-Granat
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!
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

YIG z​eigt einen starken Faraday-Effekt, h​at eine h​ohe Güte i​m Mikrowellenbereich u​nd eine s​ehr kleine Linienbreite i​n der Elektronenspinresonanz. Das Material w​ird daher i​n Mikrowellen-, optischen u​nd magnetooptischen Anwendungen eingesetzt, z. B. a​ls frequenzbestimmendes Element i​m Resonator v​on YIG-Oszillatoren u​nd in YIG-Filtern für Frequenzen i​m Gigahertz-Bereich.

Einkristalle können n​ach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. So werden i​n der Literatur chemische Transportreaktionen u​nd Gasphasenabscheidungen m​it Chloriden z​ur Herstellung weniger Millimeter großer Einkristalle beschrieben. Auch i​st eine Herstellung n​ach dem tiegelfreien Zonenschmelzverfahren u​nd sogar d​em Verneuil-Verfahren beschrieben. Optisch hochwertige Einkristalle m​it ca. 5 cm Durchmesser wurden ebenfalls a​us der Schmelzlösung erhalten.

Siehe auch

Literatur
  • 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)
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