Yttrium-Aluminium-Granat

Yttrium-Aluminium-Granat
Yttrium-Aluminium-Granat Stab
Chemische Formel	Y3Al5O12
Mineralklasse
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse	kubisch-hexakisoktaedrisch $4/m\ \bar{3}\ 2/m$[1]
Farbe	farblos, kann je nach Dotierung auch grün, blau, pink, rot, orange, gelb und violett sein
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	8 bis 8,5
Dichte (g/cm3)	4,55 - 4,65
Glanz	Glasglanz
Transparenz	durchsichtig
Bruch	muschelig
Spaltbarkeit	keine
Habitus
Kristalloptik
Brechungsindex	no= 1,833 ne= 1,833
Doppelbrechung (optische Orientierung)	keine
Winkel/Dispersion der optischen Achsen	2vz ~ 0,028 (BG)
Weitere Eigenschaften
Schmelzpunkt	1950 °C [1]

Yttrium-Aluminium-Granat, meist unter der englischen Abkürzung YAG (yttrium aluminium garnet) bekannt, ist eine künstlich hergestellte kristalline Verbindung mit der chemischen Zusammensetzung Y₃Al₅O₁₂. Ein im Aufbau ähnlicher, ebenfalls künstlicher Kristall ist der Yttrium-Eisen-Granat (YIG: yttrium iron garnet).

Herstellung

Die Herstellung von YAG erfolgt fast ausschließlich nach dem Czochralski-Verfahren (Cz-Verfahren), mit dem Einkristalle von mehr als 300 mm Länge und bis zu 100 mm Durchmesser gezüchtet werden können. ^[1]

Verwendung

YAG wird vorwiegend als einkristalliner Wirtskristall für Festkörperlaser genutzt. Hierfür wird er je nach gewünschten Eigenschaften, vor allem der zu emittierenden Wellenlänge mit verschiedenen Lanthanoiden dotiert, unter anderem mit Neodym (Nd:YAG-Laser) und Erbium (Er:YAG-Laser).

Zur Herstellung von weißen LEDs kann mit Cer dotiertes YAG-Pulver (YAG:Ce³⁺) als gelber Leuchtstoff in Kombination mit einer blauen LED (Indiumgalliumnitrid InGaN) eingesetzt werden. YAG:Ce³⁺-Einkristalle werden weiterhin als Szintillatoren in Rasterelektronenmikroskopen (REM) verwendet, wo sie zur Erzeugung besonders rauscharmer Bilder dienen.

als Schmuckstein

YAG (gemmologisch korrekt: Granatoid) ist aufgrund seiner Mohshärte von 8 bis 8,5 sowie seiner hohen Dispersion und Brechzahl (zusammen ergeben sie das sog. Feuer) auch ein beliebter Schmuckstein. Farblos und unter den Handelsnamen simulated diamond, Diamonair oder Cirolit diente er als Diamantersatz bis er durch den besser geeigneten Zirkonia ersetzt wurde. Je nach Dotierung mit verschiedenen Elementen und den dadurch erzeugten Farben Grün, Gelb, Blau, Rot und Violett kann er auch zur Imitation anderer Schmucksteine verwendet werden. ^[2][3]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} yag.de - Eigenschaften und Züchtung von YAG
2. ↑ Edelstein-Knigge von Prof. Leopold Rössler - YAG
3. ↑ Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. 13. Auflage. BLV Verlags GmbH, 1976/1989, ISBN 3-405-16332-3, S. 272.