Låt oss lära oss applikationsprincipen för Magneto -optiska kristallmaterial tillsammans!

Med utvecklingen av optisk kommunikation och högeffekt laserteknologi har forskning och tillämpning av magneto-optiska isolatorer blivit mer och mer omfattande, vilket direkt har främjat utvecklingen av magneto-optiska material, särskiltMagneto optisk kristall. Bland dem har magneto-optiska kristaller såsom sällsynta jordarts ortoferrit, sällsynt jordarts molybdat, sällsynt jordarvungstat, yttrium järngranat (yig), terbium aluminium granat (tagg) högre verdet konstanter, som visar unika magneto-optiska prestandafördelar och breda appliceringsutsikter.

Magneto-optiska effekter kan delas upp i tre typer: Faraday-effekt, Zeeman-effekt och Kerr-effekt.

Faraday-effekt eller Faraday-rotation, ibland kallad magneto-optisk Faraday-effekt (MOFE), är ett fysiskt magnetooptiskt fenomen. Polarisationsrotationen orsakad av Faraday -effekten är proportionell mot projiceringen av magnetfältet längs ljusutbredningsriktningen. Formellt är detta ett speciellt fall av gyroelektromagnetism som erhålls när den dielektriska konstanten är diagonal. När en stråle av planpolariserat ljus passerar genom ett magnetooptiskt medium placerat i ett magnetfält, kallas polarisationsplanet för det planpolariserade ljuset med magnetfältet parallellt med ljusets riktning, och avböjningsvinkeln kallas Faraday-rotationsvinkeln.

Zeeman -effekten (/ˈzeɪmən/, nederländska uttal [ˈzeːmɑn]), uppkallad efter den nederländska fysikern Pieter Zeeman, är effekten av spektrumet som delas upp i flera komponenter i närvaro av ett statiskt magnetfält. Det liknar den starka effekten, det vill säga spektrumet delar upp i flera komponenter under verkan av ett elektriskt fält. Liknande den starka effekten har övergångarna mellan olika komponenter vanligtvis olika intensiteter, och några av dem är helt förbjudna (under dipol -approximationen), beroende på urvalsreglerna.

Zeeman -effekten är förändringen i frekvensen och polarisationsriktningen för spektrumet som genereras av atomen på grund av förändringen av orbitalplanet och rörelsesfrekvensen runt kärnan i elektronen i atomen med det yttre magnetfältet.

Kerr-effekten, även känd som den sekundära elektrooptiska effekten (QEO), hänvisar till fenomenet att brytningsindexet för ett material förändras med förändringen av det yttre elektriska fältet. Kerr -effekten skiljer sig från pockelseffekten eftersom den inducerade brytningsindexförändringen är proportionell mot kvadratet för det elektriska fältet snarare än en linjär förändring. Allt material uppvisar Kerr -effekten, men vissa vätskor uppvisar det starkare än andra.

Sällsynta jordferritrefeo3 (Re är ett sällsynt jordelement), även känt som ortoferrit, upptäcktes av Forestier et al. 1950 och är en av de tidigaste upptäckta magneto -optiska kristallerna.

Den här typen avMagneto optisk kristallär svårt att växa på ett riktat sätt på grund av dess mycket starka smältkonvektion, allvarliga icke-stabila svängningar och hög ytspänning. Det är inte lämpligt för tillväxt med Czochralski-metoden, och kristallerna erhållna med hjälp av den hydrotermiska metoden och den samlösningsmetoden har dålig renhet. Den nuvarande relativt effektiva tillväxtmetoden är den optiska flytande zonmetoden, så det är svårt att odla stora, högkvalitativa sällsynta jordarts ortoferrit enkelkristaller. Eftersom orthoferritkristaller har en hög curie-temperatur (upp till 643K), en rektangulär hysteresslinga och en liten tvångskraft (cirka 0,2emu/g vid rumstemperatur), har de potentialen att användas i små magnetooptiska isolatorer när överföringen är hög (över 75%).

Among the rare earth molybdate systems, the most studied ones are scheelite-type two-fold molybdate (ARe(MoO4)2, A is a non-rare earth metal ion), three-fold molybdate (Ｒe2(MoO4)3), four-fold molybdate (A2Re2(MoO4)4) and seven-fold molybdate (A2Ｒe4(MoO4)7).

De flesta av dessaMagneto optiska kristallerär smälta föreningar med samma sammansättning och kan odlas med Czochralski -metoden. På grund av volatiliseringen av Moo3 under tillväxtprocessen är det emellertid nödvändigt att optimera temperaturfältet och materialberedningsprocessen för att minska dess inflytande. Problemet med tillväxtfel för sällsynt jordarts molybdat under stora temperaturgradienter har inte lösts effektivt, och storstor kristalltillväxt kan inte uppnås, så det kan inte användas i storstora magneto-optiska isolatorer. Eftersom dess verdet konstant och transmittans är relativt hög (mer än 75%) i det synliga infraröda bandet, är det lämpligt för miniatyriserade magnetooptiska enheter.