Lassen Sie uns das Anwendungsprinzip von Magneto -optischen Kristallmaterialien gemeinsam lernen!

Mit der Entwicklung der optischen Kommunikation und der Hochleistungs-Lasertechnologie sind die Forschung und Anwendung magnetooptischer Isolatoren immer umfangreicher geworden, was die Entwicklung magnetooptischer Materialien insbesondere direkt gefördert hat, insbesondere die Entwicklung von magnetooptischen MaterialienMagneto -Optikkristall. Unter ihnen haben magneto-optische Kristalle wie Seltenerdorthoferrit, Seltenerdmolybdat, Seltenerd Tungstate, Yttrium-Eisengranat (YIG), Terbium-Aluminium-Granat (Tag) höhere Verdet-Konstanten, die einzigartige, magneto-optische Leistungsvorteile und umfassende Anwendungsaussichten zeigen.

Magneto-optische Effekte können in drei Arten unterteilt werden: Faraday-Effekt, Zeeman-Effekt und Kerr-Effekt.

Faraday-Effekt oder Faraday-Rotation, manchmal als magnetooptischer Faraday-Effekt (MOFE) bezeichnet, ist ein physikalisches magnetooptisches Phänomen. Die durch den Faraday -Effekt verursachte Polarisationsrotation ist proportional zur Projektion des Magnetfelds entlang der Lichtrichtung. Formal ist dies ein Sonderfall von Gyroelektromagnetismus, der erhalten wird, wenn der Dielektrizitätskonstante -Tensor diagonal ist. Wenn ein polarisiertes Lichtstrahl durch ein magnetooptisches Medium in einem Magnetfeld durchläuft, dreht sich die Polarisationsebene des polarisierten Lichts mit dem Magnetfeld parallel zur Richtung des Lichts, und der Ablenkwinkel wird als Faraday-Rotationswinkel bezeichnet.

Der Zeeman -Effekt (/ˈzeɪmən/, niederländische Aussprache [ˈzeːmɑn]), benannt nach dem niederländischen Physiker Pieter Zeeman, ist die Wirkung des Spektrums, das in mehreren Komponenten in Gegenwart eines statischen Magnetfelds aufgeteilt wird. Es ähnelt dem starken Effekt, dh das Spektrum spaltet sich unter der Wirkung eines elektrischen Feldes in mehrere Komponenten auf. Ähnlich wie bei dem Starkeffekt haben die Übergänge zwischen verschiedenen Komponenten normalerweise unterschiedliche Intensitäten, und einige von ihnen sind je nach Auswahlregeln vollständig verboten (unter der Dipol -Approximation).

Der Zeeman -Effekt ist die Änderung der Frequenz- und Polarisationsrichtung des vom Atom erzeugten Spektrums aufgrund der Änderung der Orbitalebene und der Bewegungsfrequenz um den Kern des Elektrons im Atom durch das äußere Magnetfeld.

Der Kerr-Effekt, auch als sekundärer elektrooptischer Effekt (QEO) bekannt, bezieht sich auf das Phänomen, dass sich der Brechungsindex eines Materials mit der Änderung des externen elektrischen Feldes ändert. Der Kerr -Effekt unterscheidet sich vom Pockel -Effekt, da die Änderung des induzierten Brechungsindex proportional zum Quadrat des elektrischen Feldes und nicht eine lineare Änderung ist. Alle Materialien zeigen den Kerr -Effekt, aber einige Flüssigkeiten zeigen ihn stärker als andere.

Seltener erd Ferrit Refeo3 (Re ist ein Seltenerdelement), auch als Orthoferrit bekannt, wurde von Forestier et al. 1950 und ist einer der frühesten entdeckten Magneto -Optikkristalle.

Diese Art vonMagneto -Optikkristallist aufgrund seiner sehr starken Schmelzkonvektion, schweren nicht stationären Schwingungen und hohen Oberflächenspannungen schwer zu wachsen. Es ist nicht für das Wachstum unter Verwendung der Czochralski-Methode geeignet, und die Kristalle, die unter Verwendung der hydrothermalen Methode und der Co-Solvent-Methode erhalten wurden, haben eine schlechte Reinheit. Die aktuelle relativ wirksame Wachstumsmethode ist die optische Methode zur Schwimmzonenzone, daher ist es schwierig, großgrößen, hochwertige Seltenerd-Orthoferrit-Einzelkristalle zu wachsen. Da Orthoferritkristalle für Seltene Erden eine hohe Curie-Temperatur (bis zu 643 K), eine rechteckige Hystereseschleife und eine kleine Zwangskraft (ca. 0,2 EMU/g bei Raumtemperatur) aufweisen, haben sie das Potenzial, in kleinen magneto-optischen Isolatoren zu verwendet, wenn die Übertragung hoch ist (über 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).

Die meisten davonMagneto -Optikkristallesind geschmolzene Verbindungen derselben Zusammensetzung und können durch die Czochralski -Methode gezüchtet werden. Aufgrund der Verflüchtigung von MOO3 während des Wachstumsprozesses ist jedoch erforderlich, um den Temperaturfeld- und Materialvorbereitungsprozess zu optimieren, um seinen Einfluss zu verringern. Das Problem des Wachstumsdefekts von Seltenerdmolybdat unter großen Temperaturgradienten wurde nicht effektiv gelöst, und großer Kristallwachstum kann nicht erreicht werden, sodass es nicht in großgrößen magnetooptischen Isolatoren verwendet werden kann. Da seine grüne Konstante und seine Durchlässigkeit im sichtbaren Infrarotband relativ hoch sind (mehr als 75%), ist es für miniaturisierte magnetooptische Geräte geeignet.