Materials òptics de magneto de terra rara
Els materials òptics magneto fan referència a materials funcionals de la informació òptica amb efectes òptics magneto a la Ultraviolada a bandes infrarojos. Els materials òptics de magneto de terra rara són un nou tipus de materials funcionals de la informació òptica que es poden convertir en dispositius òptics amb diverses funcions mitjançant les seves propietats òptiques magneto i la interacció i conversió de llum, electricitat i magnetisme. Com ara moduladors, aïlladors, circuladors, interruptors magneto-òptics, deflectors, desplaçaments de fase, processadors d'informació òptica, pantalles, records, miralls de biaix làser, magnetòmetres, sensors magneto-òptics, màquines d'impressió, gravadors de vídeo, màquines de reconeixement de patrons, discos òptics, guions d'ona òptics, etc.
La font de l’òptica magneto de la terra rara
ElElement de la Terra RaraGenera un moment magnètic no corregit a causa de la capa d’electrons 4F sense omplir, que és la font d’un fort magnetisme; Al mateix temps, també pot conduir a transicions d’electrons, que és la causa de l’excitació de la llum, donant lloc a efectes òptics de magneto forts.
Els metalls de terra rara pura no presenten efectes òptics de magneto forts. Només quan els elements de la Terra Rare es dopen en materials òptics com el vidre, els cristalls compostos i les pel·lícules d’aliatge, apareixerà el fort efecte magneto-òptic dels elements de la Terra Rara. Els materials magneto-òptics utilitzats habitualment són elements de grup de transició com (Rebi) 3 (FEA) 5O12 Cristalls de granat (elements metàl·lics com A1, GA, SC, GE, IN), pel·lícules amorfes Retm (Fe, CO, NI, MN) i gots de terra rars.
Cristall òptic magneto
Els cristalls òptics de magneto són materials de cristall amb efectes òptics magneto. L’efecte magneto-òptic està estretament relacionat amb el magnetisme dels materials de cristall, especialment la força de magnetització dels materials. Per tant, alguns materials magnètics excel·lents són sovint materials magneto-òptics amb excel·lents propietats magneto-òptiques, com ara el granat de ferro de Yttrium i els cristalls de granat de ferro de terra rara. En general, els cristalls amb millors propietats magneto-òptiques són cristalls ferromagnètics i ferrimagnètics, com ara EUO i EUS Ferromagnets, el granat de ferro de Yttrium i el granat de ferro rara dopada amb bismut. Actualment, aquests dos tipus de cristalls s’utilitzen principalment, especialment els cristalls magnètics ferrosos.
Material magneto-òptic de granat de ferro de terra rara
1. Característiques estructurals dels materials magneto-òptics de granat de ferro de terra rara
Els materials de ferrita tipus granat són un nou tipus de materials magnètics que s’han desenvolupat ràpidament en l’època moderna. El més important d’ells és el granat de ferro de terra rara (també coneguda com a granat magnètic), que es coneix com a re3fe2fe3o12 (es pot abreujar com a re3fe5o12), on RE és un ió yttrium (alguns també es dopen amb ca, bi plasma), es poden substituir els ions Fe en Fe2 Plasma. Hi ha un total d’11 tipus de granat de ferro de terra rara que s’han produït fins ara, amb el més típic Y3Fe5O12, abreujat com a Yig.
2. Material magneto-òptic de granat de ferro yttrium
Yttrium Iron Garnet (YIG) va ser descobert per Bell Corporation el 1956 com a cristall únic amb forts efectes magneto-òptics. El granat de ferro yttrium magnetitzat (YIG) té una pèrdua magnètica diversos ordres de magnitud inferiors a qualsevol altra ferrita del camp de freqüència ultra alta, cosa que la fa àmpliament utilitzada com a material d'emmagatzematge d'informació.
3. Sèrie alta dopada BI Rare Rare Earth Garnet Magneto Optical Materials
Amb el desenvolupament de la tecnologia de comunicació òptica, els requisits de qualitat i capacitat de transmissió d'informació també han augmentat. Des de la perspectiva de la investigació material, és necessari millorar el rendiment dels materials magneto-òptics com a nucli dels aïllants, de manera que la seva rotació de Faraday té un coeficient de temperatura petita i una estabilitat gran de longitud d’ona, per millorar l’estabilitat de l’aïllament del dispositiu contra la temperatura i els canvis de longitud d’ona. Sèrie de Bi Ion de gran dopada Garnet de ferro de terra rara i pel·lícules primes s'han convertit en el focus de la investigació.
BI3FE5O12 (BIG) La pel·lícula fina de cristall únic aporta esperança per al desenvolupament d’aïlladors òptics de magneto petit integrat. El 1988, T Kouda et al. Es va obtenir per primera vegada les pel·lícules primes de cristall únic de Bi3FESO12 (BIIG) mitjançant un mètode de deposició reactiva de sputtering de plasma (reacció Sputtering de mongetes). Posteriorment, els Estats Units, el Japó, França i altres van obtenir amb èxit Bi3Fe5O12 i pel·lícules magneto-òptiques de granat de ferro de terres rares dopades amb bi-bi amb diversos mètodes mitjançant diversos mètodes.
4. CE Doped Terra Rare Garnet Garnet Magneto-Optical Materials
En comparació amb materials d'ús comú com Yig i GdBiig, el granat de ferro de terra rara dopada per CE (CE: YIG) té les característiques de l'angle de rotació de Faraday gran, el coeficient de baixa temperatura, la baixa absorció i el baix cost. Actualment és el nou tipus més prometedor de material magneto-òptic de rotació de Faraday.
Aplicació de materials òptics de magneto de terra rara
Els materials de cristall òptic magneto tenen un efecte Faraday pur significatiu, un coeficient d’absorció baixa a les longituds d’ona i una gran magnetització i permeabilitat. S'utilitzen principalment en la producció d'aïllants òptics, components òptics no recíprics, memòria òptica magneto i moduladors òptics magneto, comunicació de fibra òptica i dispositius òptics integrats, emmagatzematge informàtic, funcionament lògic i funcions de transmissió Els dispositius que es poden aplicar i fabricar també augmentaran.
(1) Aïllador òptic
En sistemes òptics com la comunicació de fibra òptica, hi ha llum que torna a la font làser a causa de les superfícies de reflexió de diversos components de la ruta òptica. Aquesta llum fa que la intensitat de llum de sortida de la font làser sigui inestable, provocant soroll òptic i limitant molt la capacitat de transmissió i la distància de comunicació dels senyals en la comunicació de fibra òptica, fent que el sistema òptic sigui inestable en funcionament. Un aïllador òptic és un dispositiu òptic passiu que només permet passar la llum unidireccional i el seu principi de funcionament es basa en la no reciprocitat de la rotació de Faraday. La llum reflectida a través dels ecos de fibra òptica pot estar ben aïllada per aïlladors òptics.
(2) Tester de corrent òptic magneto
El ràpid desenvolupament de la indústria moderna ha presentat requisits més elevats per a la transmissió i detecció de xarxes elèctriques, i els mètodes tradicionals d’alta tensió i alts corrents s’enfrontaran a reptes greus. Amb el desenvolupament de la tecnologia de fibra òptica i la ciència de materials, els provadors de corrent magneto-òptic han obtingut una atenció generalitzada a causa de la seva excel·lent capacitats d’aïllament i anti-interferència, alta precisió de mesurament, fàcil miniaturització i sense possibles riscos d’explosió.
(3) dispositiu de microones
Yig té les característiques de la línia de ressonància ferromagnètica estreta, l'estructura densa, la bona estabilitat de la temperatura i la pèrdua electromagnètica característica molt petita a altes freqüències. Aquestes característiques fan que sigui adequat per fer diversos dispositius de microones com ara sintetitzadors d’alta freqüència, filtres de banda, oscil·ladors, controladors d’afinació d’anuncis, etc. S’ha utilitzat àmpliament a la banda de freqüència de microones per sota de la banda de raigs X. A més, els cristalls magneto-òptics també es poden convertir en dispositius magneto-òptics com ara dispositius en forma d'anell i pantalles magneto-òptiques.
(4) memòria òptica magneto
En la tecnologia de processament d'informació, els suports magneto-òptics s'utilitzen per gravar i emmagatzemar informació. L’emmagatzematge òptic Magneto és el líder en l’emmagatzematge òptic, amb les característiques de gran capacitat i l’intercanvi lliure d’emmagatzematge òptic, així com els avantatges de la reescriptura esborrable d’emmagatzematge magnètic i la velocitat d’accés mitjana similar a les unitats dures magnètiques. La relació de rendiment de cost serà la clau per si els discos òptics de Magneto poden conduir el camí.
(5) Cristall únic TG
TGG és un cristall desenvolupat per Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (Castech) el 2008. Els seus principals avantatges: el cristall únic TGG té una gran constant magneto-òptica, alta conductivitat tèrmica, baixa pèrdua òptica, i un alt llindar de danys làser, i és molt utilitzat en amplificació multi-level, anell, anell i la seva injecció de llavors com a yag i t-dops i dops de sals de dop i tg.
Hora de publicació: 16-2023 d'agost