磁光材料是指具有磁光效应的光功能材料，利用磁光效应，可制作各种功能的光学器件，如磁光调制器、隔离器、开关、偏转器、传感器、存贮器、磁光显示等，随着光通信、光信息处理和集成光学产业的迅猛发展，对磁光材料和器件的需求越来越大，要求也越来越高。在近红外波段，传统的磁光材料主要是YIG以及稀土置换的系列石榴石结构磁光晶体，基于这类晶体制作的隔离器、开关、偏转器、磁光传感器等光学器件，广泛应用于光纤通信领域中。目前，为了满足小型化、集成化的高性能磁光器件的要求，迫切需要开发快响应和高灵敏度的磁光材料。近年来，YFeO3晶体以其优良的磁光性能、极快的磁畴运动速度和快响应引起人们的极大关注。　　 YFeO3晶体是一致熔融化合物，熔点高达1700℃以及特殊的熔体特性，导致YFeO3单晶生长存在着很大的困难。长期以来，YFeO3单晶生长方法主要有助熔剂法、水热法和液相外延法等，但是高质量晶体的生长仍然存在很多问题，迄今为止国内外都很难提供高质量YFeO3晶体。本文在大量文献调研的基础上，主要立足于光学浮区法生长技术，系统研究了YFeO3晶体生长用粉体和原料棒制备、晶体生长、缺陷分析和磁、光性能。　　 在光学浮区法晶体生长中，制备成分均匀、结构致密的多晶原料棒是生长高质量晶体的第一步。分别采用固相反应法和溶胶凝胶自燃法制备了YFeO3粉体和多晶原料棒。固相反应法采用Y2O3和Fe2O3为原料，需要多次预烧，1500℃以上高温烧结才能得到纯相的YFeO3多晶原料棒；溶胶凝胶自燃法制备粉体工艺简单，而且由于得到YFeO3粉体的烧结活性高，使烧结温度可以降低至1400℃。　　 采用光学浮区法，先后进行了自发成核和带籽晶接种生长YFeO3晶体，讨论了熔区的形状和稳定性、原料棒的影响、温场分布、生长速度、旋转速度，固液界面形状等各种影响YFeO3晶体生长的因素。通过大量的晶体生长实验，确定了稳定生长YFeO3晶体的工艺条件。　　 研究了光学浮区法生长的YFeO3晶体的外表面生长条纹和晶体开裂等宏观缺陷，以及位错和微孔洞等微观缺陷。深入研究上述缺陷的特性和产生原因，提出了有效减少和控制缺陷的措施，优化了生长工艺，提高了YFeO3晶体的质量。　　 研究了YFeO3晶体的磁学、光学、磁光、热学和介电等性能，为其在相关领域的应用提供了依据。YFeO3晶体具有弱的铁磁性，表现出矩形磁滞回线和各向异性，使它在应用中提高了响应速度，对快速光开关是很有意义的；测量了它在可见光波段的光学常数，对可见光完全不透过，在1300-2500nm波长范围内的YFeO3晶体的透过率在70％左右。在波长1300nm时的比法拉第旋转角明显大于YIG晶体，可见光波段的极向克尔角在-0.2°至0.25°之间。它具有高的热导率，且热稳定性好，对辐照激光产生均匀的温度分布，有利于应用于高能量的激光系统。综合来看，YFeO3晶体是一种具有重要应用价值的高性能磁光材料。