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釔鋁石榴石
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釔鋁石榴石（英語：yttrium aluminium garnet），簡稱YAG，分子式Y3Al5O12，為人工合成的透明石榴石。是釔鋁複合材料的三相之一（其他兩相為釔鋁單斜晶體（YAM，Y4Al2O9）和釔鋁鈣鈦礦（YAP，YAlO3））。相較於其他人工合成寶石，顏色較灰暗，但硬度較高，可用來切割。[2]
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純的釔鋁石榴石不能用於雷射媒質。但如果摻雜適當的稀土元素離子，YAG可以被用作各種固體雷射器的主要材料，如釹離子和鉺離子（摻釹釔鋁石榴石雷射、摻鉺釔鋁石榴石雷射）等，廣泛用於醫療、牙科、軍事、加工和科學研究等領域。若摻雜鈰，形成的鈰雜YAG可用於陰極射線管和LED的磷光體、閃爍體探測器等。摻雜釤和鋱的YAG粉末則可用作照明設備和顯示器的磷光體。
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各種含雜釔鋁石榴石的簡介
摻釹釔鋁石榴石雷射（Nd:YAG）相關技術於20世紀60年代逐步臻於成熟，1964年，首個Nd:YAG雷射器出現。如今，Nd:YAG是應用最廣泛的雷射器用激活雷射媒質，從低功率連續雷射器到Q開關（巨脈衝發生器），無所不包。[3]相較於摻釹原釩酸鹽釔（Nd:YVO4）晶體，Nd:YAG晶體有高熱導率、螢光時長長（約為Nd:YVO4的兩倍）等優點，但效率和穩定性比較差，需要精確的溫度控制。最優良的雷射用Nd:YAG吸收帶為807.5nm±1nm。[4]
大多數Nd:YAG雷射器產生波長為1064nm左右的紅外光。該頻段的波長為視力損害極大，但這種光並不會觸發角膜反射，且不可見，因此比較危險。Nd:YAG可以與二次或三次諧波發生晶體（參見二次諧波）搭配使用，分別可以生成波長為532nm的綠色光和波長為355nm的紫外光。
通常摻雜的釹的濃度為0.5-1.4摩爾百分比，一般濃度高的用於產生脈衝光，濃度低的用於產生連續雷射。Nd:YAG略帶桃紫色，摻雜的釹含量越高，顏色越明顯。但由於Nd:YAG的吸收光譜比較狹窄，照明光源的顏色會影響Nd:YAG的具體呈色。
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摻釹和鉻的釔鋁石榴石（Nd:Cr:YAG或Nd/Cr:YAG）的光譜吸收特徵比Nd:YAG更加優異。這是由於能量首先被吸收光譜更廣泛的Cr3+吸收，再通過偶記相互作用傳遞給Nd3+。[5]Nd:Cr:YAG可以製造太陽光泵浦雷射器，很有可能會被用於將來的太空太陽能系統上。[6]
摻鉺的釔鋁石榴石（Er:YAG）是發出2940nm波長光的良好雷射媒質。
摻鏑釔鋁柘榴石（Dy:YAG）是對溫度相當敏感的磷光體，被用於溫度量測方面的用途。這種磷光體遭到雷射脈衝激發時，會隨不同溫度發出不同螢光。摻鏑釔鋁柘榴石的溫度感測範圍大概是300-1700K。[7]這種磷光體可以直接量測物體表面的溫度或接在光纖末端進行量測。除此之外，摻鏑釔鋁柘榴石還被研究用來當作磷光轉換白光發光二極體（pc-WLED）中的單相白光發光磷光體。[8]
摻釤釔鋁柘榴石（Sm:YAG）是對溫度相當敏感的磷光體，性質與用途類似摻鏑釔鋁柘榴石（Dy:YAG）。
摻鋱釔鋁柘榴石（Tb:YAG）是一種磷光體，常用於陰極射線管中。它會發出波長544nm的黃綠色光。
參見
參考資料
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