Sužinokime „Magneto“ optinių kristalų medžiagų taikymo principą kartu!

Tobulinant optinės komunikacijos ir didelės galios lazerio technologijos, magneto-optinių izoliatorių tyrimai ir taikymas tapo vis platesni, o tai tiesiogiai skatino magneto-optinių medžiagų kūrimą, ypačMagneto optinis kristalas. Tarp jų magneto-optiniai kristalai, tokie kaip retas Žemės ortoferritas, retas žemės molibdatas, retos žemės volfsatas, yttrium geležies granatas (YIG), terbio aliuminio granatas (TAG), turi aukštesnes verdeto konstantas, parodant unikalias magneto-optinio efektyvumo pranašumus ir plačias taikymo perspektyvas.

Magneto-optinis efektas gali būti suskirstytas į tris tipus: „Faraday“ efektą, Zeemano efektą ir KERR efektą.

Faradėjaus efektas arba Faradėjaus sukimasis, kartais vadinamas magneto-optiniu Faraday efektu (MOFE), yra fizinis magneto-optinis reiškinys. Faradėjaus efekto sukeltas poliarizacijos sukimasis yra proporcingas magnetinio lauko projekcijai išilgai šviesos sklidimo krypties. Formaliai tai yra ypatingas gyroelektromagnetizmo atvejis, gautas, kai dielektrinis konstanta yra įstrižainė. Kai plokštumos poliarizuotos šviesos pluoštas praeina per magneto-optinę terpę, esančią magnetiniame lauke, plokštumos poliarizuotos šviesos poliarizacijos plokštuma sukasi magnetiniu lauku, lygiagrečiu šviesos krypčiai, o deformacijos kampas vadinamas Farady sukimosi kampu.

Zeemano efektas (/ˈzeɪmən/, olandų tarimas [ˈzeːmand]), pavadintas Nyderlandų fiziko Pieterio Zeemano vardu, yra spektro padalijimo į kelis komponentus poveikis, esant statiniam magnetiniam laukui. Jis panašus į „Stark“ efektą, tai yra, spektras suskaidomas į kelis komponentus, veikiant elektriniam laukui. Taip pat panašus į „Stark“ efektą, perėjimai tarp skirtingų komponentų paprastai turi skirtingą intensyvumą, o kai kurie iš jų yra visiškai draudžiami (atsižvelgiant į dipolio apytikslį), atsižvelgiant į atrankos taisykles.

Zeemano efektas yra spektro, kurį sukuria atomas, dažnio ir poliarizacijos krypčių pasikeitimas dėl pasikeitus orbitos plokštumai ir judėjimo dažniui aplink elektronų branduolį atomo išoriniame magnetiniame lauke.

KERR efektas, dar žinomas kaip antrinis elektro-optinis efektas (QEO), reiškia reiškinį, kad medžiagos lūžio rodiklis keičiasi keičiant išorinį elektrinį lauką. KERR efektas skiriasi nuo „Pockels“ efekto, nes sukeltas lūžio rodiklio pokytis yra proporcingas elektrinio lauko kvadratui, o ne tiesinis pokytis. Visos medžiagos parodo KERR efektą, tačiau kai kurie skysčiai jį demonstruoja stipriau nei kitos.

Retųjų Žemės feritų refeo3 (Re yra retas žemės elementas), dar žinomas kaip ortoferritas, atrado Forestier ir kt. 1950 m. Ir yra vienas iš ankstyviausių aptiktų „Magneto“ optinių kristalų.

Šio tipoMagneto optinis kristalasSunku augti kryptingai dėl jo labai stiprios lydymosi konvekcijos, sunkių nestabilių svyravimų ir didelės paviršiaus įtempimo. Jis netinka augimui, naudojant czochralski metodą, o kristalai, gauti naudojant hidroterminį metodą, ir bendro tirpiklio metodas turi blogą grynumą. Dabartinis santykinai efektyvus augimo metodas yra optinio plūduriuojančios zonos metodas, todėl sunku užauginti didelio dydžio, aukštos kokybės retos žemės ortoferrito pavienius kristalus. Kadangi retųjų žemių ortoferrito kristalų temperatūra yra aukšta (iki 643K), stačiakampė histerezės kilpa ir nedidelė prievartos jėga (apie 0,2EMU/g kambario temperatūroje), jie gali būti naudojami mažuose magneto-optiniuose izoliatoriuose, kai perdavimas yra didelis (virš 75%).

Tarp retųjų žemių molibdatų sistemų labiausiai tiriamos yra scheelito tipo dviejų kartų molibdate (yra (MOO4) 2, A yra ne retrios žemės metalo jonas), trijų kartų molibdate (ule2 (MOO4) 3), keturių kartų molibdate (A2Re2 (MOO4) 4) ir septynių gurkšnių molio molio (A2) (MOO4).

Dauguma iš jųMagneto optiniai kristalaiyra išlydyti tos pačios sudėties junginiai ir gali būti auginami Czochralski metodu. Tačiau dėl MOO3 lakumo augimo proceso metu reikia optimizuoti temperatūros lauką ir medžiagų paruošimo procesą, kad būtų sumažinta jo įtaka. Retųjų žemių molibdato augimo defektų problema esant dideliems temperatūros gradientams nebuvo veiksmingai išspręsta, o didelio dydžio kristalų augimo negalima pasiekti, todėl jo negalima naudoti didelio dydžio magneto-optiniuose izoliatoriuose. Kadangi jo verdeto konstanta ir pralaidumas yra palyginti didelis (daugiau nei 75%) matomoje infraraudonųjų spindulių juostoje, jis tinka miniatiūriniams magneto-optiniams prietaisams.