Lad os lære applikationsprincippet om magneto optiske krystalmaterialer sammen!

Med udviklingen af optisk kommunikation og laserteknologi med høj effekt er forskningen og anvendelsen af magneto-optiske isolatorer blevet mere og mere omfattende, hvilket direkte har fremmet udviklingen af magneto-optiske materialer, isærMagneto Optic Crystal. Blandt dem har magneto-optiske krystaller, såsom sjælden jord-orthoferrit, sjælden jordmolybdat, sjælden jord-wolframstat, Yttrium Iron Garnet (YIG), Terbium-aluminiumsgarnet (TAG) højere Verdet-konstanter, der viser unikke magneto-optiske ydelsesproblemer og brede applikationsudsigter.

Magneto-optiske effekter kan opdeles i tre typer: Faraday-effekt, Zeeman-effekt og Kerr-effekt.

Faraday-effekt eller Faraday-rotation, undertiden kaldet magneto-optisk Faraday-effekt (MOFE), er et fysisk magneto-optisk fænomen. Polarisationsrotationen forårsaget af Faraday -effekten er proportional med projektionen af magnetfeltet i retning af lysformering. Formelt er dette et specielt tilfælde af gyroelektromagnetisme opnået, når den dielektriske konstant tensor er diagonal. Når en stråle af planet polariseret lys passerer gennem et magneto-optisk medium placeret i et magnetfelt, roterer polarisationsplanet for planet polariseret lys med magnetfeltet parallelt med lysets retning, og afbøjningsvinklen kaldes faraday-rotationsvinklen.

Zeeman -effekten (/ˈzeɪmən/, hollandsk udtale [ˈzeːmɑn]), opkaldt efter den hollandske fysiker Pieter Zeeman, er effekten af spektret, der opdeler i flere komponenter i nærvær af et statisk magnetfelt. Det ligner den skarpe virkning, det vil sige spektret opdeler i flere komponenter under virkningen af et elektrisk felt. Ligesom den skarpe virkning har overgange mellem forskellige komponenter normalt forskellige intensiteter, og nogle af dem er helt forbudt (under dipol tilnærmelse), afhængigt af udvælgelsesreglerne.

Zeeman -effekten er ændringen i frekvens- og polarisationsretningen for det spektrum, der genereres af atomet på grund af ændringen af orbitalplanet og bevægelsesfrekvensen omkring elektronens kerne i atomet med det ydre magnetfelt.

Kerr-effekten, også kendt som den sekundære elektrooptiske effekt (QEO), henviser til det fænomen, at brydningsindekset for et materiale ændrer sig med ændringen af det eksterne elektriske felt. Kerr -effekten er forskellig fra Pockels -effekten, fordi den inducerede brydningsindeksændring er proportional med kvadratet på det elektriske felt snarere end en lineær ændring. Alle materialer udviser Kerr -effekten, men nogle væsker udviser det stærkere end andre.

Sjælden jordferrit refero3 (RE er et sjældent jordelement), også kendt som orthoferrit, blev opdaget af Forestier et al. i 1950 og er en af de tidligste opdagede magneto -optiske krystaller.

Denne typeMagneto Optic Crystaler vanskeligt at vokse på en retningsbestemt måde på grund af dens meget stærke smeltekonvektion, alvorlige svingninger i ikke-stabil tilstand og høj overfladespænding. Det er ikke egnet til vækst ved hjælp af Czochralski-metoden, og de krystaller, der opnås ved anvendelse af den hydrotermiske metode, og co-opløsningsmetoden har dårlig renhed. Den aktuelle relativt effektive vækstmetode er den optiske flydende zonemetode, så det er vanskeligt at dyrke stor størrelse af høj kvalitet af høj kvalitet ortoferrit enkeltkrystaller. Da sjældne jord-ortoferritkrystaller har en høj curie-temperatur (op til 643K), en rektangulær hysterese-sløjfe og en lille tvangskraft (ca. 0,2emu/g ved stuetemperatur), har de potentialet til at blive brugt i små magneto-optiske isolatorer, når transmissionen er høj (over 75%).

Blandt de sjældne jordmolybdatsystemer er de mest studerede scheelit-type to-fold molybdat (er (MOO4) 2, A er en ikke-sjældne jordmetalion), tredobbelt molybdat (ｒe2 (MOO4) 3), fire-fold molybdat (A2RE2 (Moo4) 4) og syv-fold molybdate (A2ｒE4 (MOO4) 7).

De fleste af disseMagneto optiske krystallerer smeltede forbindelser med den samme sammensætning og kan dyrkes ved hjælp af Czochralski -metoden. På grund af flygtigisering af MOO3 under vækstprocessen er det imidlertid nødvendigt at optimere temperaturfeltet og materialets forberedelsesproces for at reducere dens indflydelse. Vækstdefektproblemet med sjælden jordmolybdat under store temperaturgradienter er ikke blevet løst effektivt, og stor størrelse krystalvækst kan ikke opnås, så det kan ikke bruges i store magneto-optiske isolatorer. Da dens verret konstante og transmission er relativt høj (mere end 75%) i det synlige infrarøde bånd, er det velegnet til miniaturiserede magneto-optiske enheder.