MgF2晶体-氟化镁晶体
氟化镁（MgF2）晶体，也被称为二氟化镁，是一种重要的无机化合物。氟化镁（MgF2）晶体是一种无色透明的四方晶体，具有优异的光学性能，如高透过率、高折射率和良好的机械稳定性。它在光学系统中作为重要的光学元件，如反射镜和透镜，广泛应用于光纤通信、军事工业、激光器等领域
主要优点：抗撞击和热波动以及辐照，具有良好的机械性能和化学稳定性，透过波段为0.11μm-7.5μm，具有很高的透过率，微弱的双折射性能，通常的切向为光轴垂直于晶片表面，良好的化学稳定性。
应用领域：光学领域、紫外和红外光学系统、光电子器件、光电子领域、陶瓷和玻璃工业和其他等应用领域
氟化镁（MgF2）单晶属于四方体系，是一种正单轴晶体，具有从深紫外（DUV）到长波红外（LWIR）的宽透射光谱，从110nm到7500nm，特别是在真空UV（VUV）中具有出色的透光率，在170nm处的透光率为>80%。MgF2晶体具有很高的抗热和机械冲击能力以及光辐射能力，并且具有优异的化学稳定性，具有抗腐蚀和潮解的能力。MgF2 具有较大的双折射率，使其适用于波片的制造。MgF2晶体可用于中波红外和长波红外热成像应用以及光纤通信，也可用于薄膜生长。
MgF2晶体（氟化镁晶体）的主要优点可以归纳如下：
光学性能优异：氟化镁晶体在真空紫外波段具有较高的透过率，其透过波段广泛，一般为0.2-6.00μm，且在此波段内的透过率大于90%。
氟化镁晶体具有良好的光学性能，如高透光性、高折射率和高抗损伤阈值，因此被广泛用作光学系统中的光学元件，如反射镜、透镜等。由于其双折射效应，氟化镁晶体还可用于制作偏振元件。
机械和化学性能稳定：氟化镁晶体的熔点高达1255℃，硬度为4（莫氏硬度），显示出良好的机械性能。氟化镁晶体化学稳定性好，不易潮解和腐蚀，可以在多种环境下保持稳定的性能。
抗辐照能力强：氟化镁晶体在辐射条件下不产生色心，抗撞击、热波动和辐照能力强，使其能够在高功率激光或辐射环境下稳定工作。
应用广泛：氟化镁晶体广泛应用于光纤通信、军事工业、激光器、光谱仪等领域，作为关键的光学元件，其应用前景广阔。
生长和加工性能好：氟化镁晶体可以通过Bridgeman、坩锅下降法等方法生长，且易于加工成各种形状和尺寸的晶片，满足不同的应用需求。
双折射晶体性能：氟化镁晶体具有四方双折射晶体性能，这一特性使其在光通讯中具有重要的应用价值。
应用领域：
光学领域：高质量光学元件：氟化镁晶体以其高透光性、高折射率、低色散和低折射率损失等特性，被广泛应用于制作高质量的光学元件，如透镜、棱镜、窗口等。这些元件在激光系统、显微镜、望远镜和光谱仪等精密光学仪器中发挥着至关重要的作用。
紫外和红外光学系统：氟化镁晶体在紫外到红外波段都有良好的透过性能，特别是在真空紫外110nm到红外的7500nm范围内具有非常优异的透过率和低折射率损失，使其成为紫外和红外光学系统的理想选择。
光电子器件：氟化镁晶体可以作为光电子器件的基底材料，用于制造光电探测器、激光二极管等器件，这些器件在光通信、光信息处理、光电显示等领域具有广泛的应用前景。
光电子领域：增益介质：在激光器中，氟化镁晶体基片可以作为增益介质，通过吸收激光能量并将其转化为光子能量，从而放大激光束。由于其高抗损伤阈值，氟化镁晶体基片可以承受高功率激光的照射，因此在高功率激光器中具有广泛的应用。
陶瓷和玻璃工业：陶瓷添加剂：氟化镁晶体可以作为陶瓷材料的添加剂，提高陶瓷的硬度和耐磨性。
玻璃制造：在玻璃制造中，氟化镁可以降低玻璃的熔点和粘度，提高生产效率并改善玻璃的化学稳定性。
其他工业应用：冶金工业：氟化镁可以用作熔融金属的剂和矿石精炼的助剂，去除杂质和提高金属的纯度。
电子和光伏设备：氟化镁的宽带隙和高温稳定性使其成为电子和光伏设备的理想材料，如用于制造太阳能电池的窗口材料。
核能领域：氟化镁作为核燃料包覆材料具有良好的性能，能够更好地保护核燃料并提高其运行效率
基本参数：
| 参数 | 描述 | 典型值 |
| 化学式 | MgF2 | MgF2 |
| 晶体结构 | 晶系 | 四方晶系 |
| 密度 (g/cm³) | 3.16 | |
| 熔点 (℃) | 1255 | |
| 沸点 (℃) | 2239 | |
| 摩尔质量 (g/mol) | 62.32 | |
| 热导率 (W/m·K) | 3.15 | |
| 比热 (J/(kg·K)) | 920 | |
| 热膨胀系数 (10⁻⁶/K) | ⊥C | 9 |
| ∥C | 14 | |
| 努普硬度 (kg/mm²) | 415,576 | |
| 莫氏硬度 | 5-6 | |
| 杨氏模量 (GPa) | 138.5 | |
| 剪切模量 (GPa) | 54.66 | |
| 体积弹性模量 (GPa) | 101.32 | |
| 断裂强度 (MPa) | 49.6 | |
| 折射率 (@ 1 µm) | no | 1.5350 |
| ne | 1.5438 | |
| 透过范围 (µm) | 0.11 – 8.5 | |
| 蒸气压 (Pa) | at 1150℃ | 1 |
| at 1300℃ | 10 | |
| 潮解性 | 不潮解 | |
| 损伤阈值 (GW/cm²) | >1 | |
| 晶格常数 | a (Å) | 4.64 |
| c (Å) | 3.06 | |
| 晶体类型 | Tetragonal, P42/mnm | |
| 解离面 | (100), (110) | |
| 吸收系数 | at 0.2µm | 0.07 |
| at 5.0µm | 0.02 | |
| 泊松比 | 0.276 | |
| 加工规格 | 使用波段 (nm) | 110-8500 |
| 加工厚度 (mm) | 0.1-100 | |
| 定向精度 (arc min) | <6 | |
| 平行度 (arc sec) | <1 | |
| 光洁度 | 20/10 | |
| 面型 | λ/10 | |
| 透过率 | >90%@0.193-6μm | |
| 反射损耗 | 11.2%@0.12nm |
