La oss lære applikasjonsprinsippet for magneto optisk krystallmaterialer sammen!

Med utviklingen av optisk kommunikasjon og laserteknologi med høy effekt har forskningen og anvendelsen av magneto-optiske isolatorer blitt mer og mer omfattende, noe som direkte har fremmet utviklingen av magneto-optiske materialer, spesieltMagneto optisk krystall. Blant dem magneto-optiske krystaller som sjeldne jordens ortoferritt, sjelden jordmolybdat, sjelden jordvolurstate, yttrium jern granat (yig), terbium aluminium granat (TAG) har høyere Verdet-konstanter, som viser unike magneto-optiske ytelsesfordeler og brede applikasjonsutsikter.

Magneto-optiske effekter kan deles inn i tre typer: Faraday Effect, Zeeman Effect og Kerr Effect.

Faraday-effekt eller Faraday-rotasjon, noen ganger kalt magneto-optisk Faraday-effekt (MOFE), er et fysisk magneto-optisk fenomen. Polarisasjonsrotasjonen forårsaket av Faraday -effekten er proporsjonal med projeksjonen av magnetfeltet langs lysutbredelsen. Formelt sett er dette et spesielt tilfelle av gyroelektromagnetisme oppnådd når den dielektriske konstante tensoren er diagonal. Når en stråle av planet polarisert lys passerer gjennom et magneto-optisk medium plassert i et magnetfelt, roterer polarisasjonsplanet til planet polarisert lys med magnetfeltet parallelt med lysets retning, og vinkelen på avbøyning kalles faraday-rotasjonsvinkelen.

Zeeman -effekten (/ˈzeɪmən/, nederlandsk uttale [ˈzeːmɑ]), oppkalt etter den nederlandske fysikeren Pieter Zeeman, er effekten av spekteret som deles inn i flere komponenter i nærvær av et statisk magnetfelt. Det ligner den sterke effekten, det vil si at spekteret deler seg inn i flere komponenter under virkning av et elektrisk felt. Også lik den sterke effekten, har overgangene mellom forskjellige komponenter vanligvis forskjellige intensiteter, og noen av dem er fullstendig forbudt (under dipol -tilnærmingen), avhengig av utvelgelsesreglene.

Zeeman -effekten er endringen i frekvensen og polarisasjonsretningen til spekteret generert av atomet på grunn av endring av orbitalplanet og bevegelsesfrekvensen rundt kjernen til elektronet i atomet av det ytre magnetfeltet.

Kerr-effekten, også kjent som den sekundære elektrooptiske effekten (QEO), viser til fenomenet at brytningsindeksen for et materiale endres med endringen av det eksterne elektriske feltet. Kerr -effekten er forskjellig fra Pockels -effekten fordi den induserte brytningsindeksendringen er proporsjonal med kvadratet på det elektriske feltet, i stedet for en lineær endring. Alle materialer viser Kerr -effekten, men noen væsker viser den sterkere enn andre.

Sjelden jordferritt refeo3 (RE er et sjeldent jordelement), også kjent som orthoferritt, ble oppdaget av Forestier et al. i 1950 og er en av de tidligste oppdagede magneto -optiske krystaller.

Denne typenMagneto optisk krystaller vanskelig å vokse på en retningsbestemt måte på grunn av dens svært sterke smeltekonveksjon, alvorlige ikke-stødige tilstands svingninger og høy overflatespenning. Det er ikke egnet for vekst ved bruk av czochRalski-metoden, og krystaller oppnådd ved bruk av den hydrotermiske metoden og co-løsningsmiddelmetoden har dårlig renhet. Den nåværende relativt effektive vekstmetoden er den optiske flytende sonemetoden, så det er vanskelig å dyrke storstørrelse, høykvalitets sjeldne jordens ortoferritt enkeltkrystaller. Fordi sjeldne jordens ortoferrittkrystaller har en høy curie-temperatur (opptil 643K), en rektangulær hysteresesløyfe og en liten tvangskraft (ca. 0,2EMU/g ved romtemperatur), har de potensialet til å brukes i liten magneto-optisk isolator når transmittanten er høy (over 75%).

Blant de sjeldne jordmolybdatesystemene er de mest studerte to-fold-molybdatene i Scheelitt-typen (er (MOO4) 2, A er et ikke-sjelden jordmetallion), tre ganger molybdate (ｒe2 (MOO4) 3), fire-fold molbdate (A2Re2 (MOO4) 3), Syv-fold Molybdate (A2Re2 (MOO4) 3), tirfold molybdate (a2re2 (MOO4) 3) 3). (A2ｒe4 (MOO4) 7).

De fleste av disseMagneto optiske krystallerer smeltede forbindelser med samme sammensetning og kan dyrkes ved CzochRalski -metoden. På grunn av flyktigheten av MOO3 under vekstprosessen, er det imidlertid nødvendig å optimalisere temperaturfeltet og materialforberedelsesprosessen for å redusere påvirkningen. Vekstdefektproblemet med sjeldne jordmolybdat under store temperaturgradienter har ikke blitt effektivt løst, og storstor krystallvekst kan ikke oppnås, så den kan ikke brukes i storstørrelse magnetooptiske isolatorer. Fordi Verdet-konstanten og transmittansen er relativt høy (mer enn 75%) i det synlig-infrarøde båndet, er det egnet for miniatyriserte magneto-optiske enheter.