中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
上海光机所在铽铝石榴石基磁光陶瓷研究方面取得新进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员周圣明领衔的透明陶瓷课题组在铽铝石榴石基(TAG)磁光陶瓷研究方面取得新进展,在国际上首次制备了ZrO2做烧结助剂的高质量铽铝石榴石磁光透明陶瓷,其在1064nm处的直线透过率达到82.04%,达到国内领先、国际先进水平,在632.8nm处的费尔德常数为~175 rad/T/m,高于目前商用铽镓石榴石(TGG)约30%。相关成果相继发表在《材料快报》(Scripta Materialia)。
铽铝石榴石基透明陶瓷因其优异的磁光性能、高热导率和高激光损伤阈值等优势,在高功率法拉第磁光隔离器中具有重要的应用前景。但是,由于在透明陶瓷制备过程中,极易形成封闭气孔、杂质残留和晶界相等散射源,从而导致高功率激光辐射下严重的热吸收效应,造成器件的隔离度大大降低甚至损坏器件或激光系统。对铽铝石榴石陶瓷光学质量的提高和散射中心的消除是目前铽铝石榴石基磁光陶瓷研究的焦点。研究团队突破常规,通过引入ZrO2做为烧结助剂,在优化真空烧结中的升温和保温机制的基础上,得到了具有极大尺寸晶粒(~400um)和高光学透过率的Zr:TAG磁光陶瓷。
在该项研究中,针对ZrO2在不同烧结阶段对TAG晶粒生长和相成分变化的影响进行了系统研究。发现ZrO2一方面可以在低温阶段促进陶瓷的致密化,有利于气孔排除;另一方面,在高于1550℃的烧结后期晶粒生长显著加快,并且通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)发现ZrO2出现在样品表面并在抛光后被消除。研究表明ZrO2作为烧结助剂可以在烧结前中期促进烧结,在烧结末期被排出陶瓷体系,避免了在晶界中残余而导致散射的增加,因此可以进一步提高透明陶瓷的光学质量。
课题组自2011年首次制备并报道铽铝石榴石磁光透明陶瓷以来,相关研究受到国内外广泛关注和跟进,目前,课题组在Applied Physics Letters,Optics Letters,Scripta Materialia等期刊上已发表TAG相关论文数十篇,对其高功率应用性能进行了充分研究和论证,采用新型的ZrO2烧结助剂有望为TAG陶瓷的高功率实用化提供重要支撑。(微纳光电子功能材料实验室供稿)
图1 不同温度烧结12小时后Zr:TAG的样品形貌和致密化曲线
图2 1650摄氏度保温48小时的退火前后Zr:TAG样品形貌和透过率曲线
图3 制备的大尺寸Zr:TAG磁光陶瓷样品
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