Materiales ópticos magneto de tierras raras
Los materiales ópticos magneto se refieren a los materiales funcionales de información óptica con efectos ópticos magneto en las bandas ultravioleta a infrarrojas. Los materiales magnéticos de tierras raras son un nuevo tipo de información de información óptica que pueden convertirse en dispositivos ópticos con diversas funciones utilizando sus propiedades ópticas magneto y la interacción y conversión de luz, electricidad y magnetismo. Tales como moduladores, aisladores, circuladores, interruptores magneto-ópticos, deflectores, palancadoras de fase, procesadores de información óptica, pantallas, recuerdos, espejos de sesgo giroscopio láser, magnetómetros, sensores magneto-ópticos, máquinas de impresión, grabadores de video, máquinas de reconocimiento de patrones, discos ópticos, discos ópticos, guías de ondas, guías de ondas, etc.
La fuente de la óptica magneto de la tierra rara
Elelemento de tierra raragenera un momento magnético no corregido debido a la capa de electrones 4F sin llenar, que es la fuente de un fuerte magnetismo; Al mismo tiempo, también puede conducir a transiciones de electrones, que es la causa de la excitación de la luz, lo que lleva a fuertes efectos ópticos magneto.
Los metales de tierras raras puras no exhiben fuertes efectos ópticos magneto. Solo cuando los elementos de tierras raras se dopan en materiales ópticos como vidrio, cristales compuestos y películas de aleación, aparecerá el fuerte efecto magnetoóptico de los elementos de tierras raras. Los materiales magneto-ópticos de uso común son los elementos de grupo de transición como los cristales (REBI) 3 (FEA) 5O12 de granate (elementos metálicos como A1, GA, SC, GE, IN), películas amorfas RETM (Fe, Co, Ni, Mn) y vasos de tierras raras.
Cristal óptico magneto
Los cristales de magneto óptico son materiales de cristal con efectos de magneto óptica. El efecto magnetoóptico está estrechamente relacionado con el magnetismo de los materiales cristalinos, especialmente la resistencia a la magnetización de los materiales. Por lo tanto, algunos materiales magnéticos excelentes son a menudo materiales magneto-ópticos con excelentes propiedades magneto-ópticas, como el granate de hierro Ytrio y los cristales de granate de hierro raro. En términos generales, los cristales con mejores propiedades magneto-ópticas son cristales ferromagnéticos y ferrimagnéticos, como EUO y EUS que son ferromagnets, granate de hierro de yttrium y granate de hierro raro dopado con tierras raras que son los ferrimagnets. En la actualidad, estos dos tipos de cristales se utilizan principalmente, especialmente cristales magnéticos ferrosos.
Material magneto-óptico de granate de hierro raro
1. Características estructurales de materiales magneto-ópticos de granate de hierro raro
Los materiales de ferrita tipo granate son un nuevo tipo de materiales magnéticos que se han desarrollado rápidamente en los tiempos modernos. El más importante de ellos es el granate de hierro raro (también conocido como granate magnético), comúnmente conocido como re3fe2fe3o12 (se puede abreviar como re3fe5o12), donde re es un ion ion ion (algunos también están dopados con ca, bi plasma), las fe2 pueden reemplazarse en Fe2 en Fe, puede reemplazarse por Fe. Hay un total de 11 tipos de granate de hierro de tierras raras que se han producido hasta ahora, y el más típico es Y3FE5O12, abreviado como Yig.
2. Material magneto-óptico de granate de hierro ytrio
Bell Corporation descubrió por primera vez el granate de hierro de Itrio (YIG) como un solo cristal con fuertes efectos magneto-ópticos. El granate de hierro de Yttrium magnetizado (YIG) tiene una pérdida magnética de varios órdenes de magnitud más bajos que cualquier otra ferrita en el campo de frecuencia ultra alta, lo que lo hace ampliamente utilizado como material de almacenamiento de información.
3. Materiales ópticos de granate de hierro raro de la serie BI dopada alta dopada
Con el desarrollo de la tecnología de comunicación óptica, los requisitos para la calidad y capacidad de la transmisión de información también han aumentado. Desde la perspectiva de la investigación material, es necesario mejorar el rendimiento de los materiales magnetoópticos como el núcleo de los aisladores, de modo que su rotación Faraday tiene un pequeño coeficiente de temperatura y una gran estabilidad de longitud de onda, para mejorar la estabilidad del aislamiento del dispositivo contra los cambios de temperatura y longitud de onda. La serie de bi iones de alta dopado raran cristales de granate de hierro raro y las películas delgadas se han convertido en el foco de la investigación.
BI3FE5O12 (Big) Single Crystal Thin Film ofrece la esperanza del desarrollo de pequeños aisladores ópticos magneto integrados. En 1988, T Kouda et al. obtuvo películas delgadas de un solo cristal de Bi3feso12 (BIIG) por primera vez usando costillas reactivas de depósito de depósito de pulverización en plasma (pulverización de frijoles LON de reacción). Posteriormente, Estados Unidos, Japón, Francia y otros obtuvieron con éxito BI3FE5O12 y películas magneto-ópticas de granate de hierro raras de alta tierra dopada con alto contenido de BI utilizando varios métodos.
4. Materiales magneto-ópticos de granate de hierro de tierra rara dopada con CE
En comparación con los materiales de uso común, como YIG y GDBIIG, el granate de hierro de tierras raras dopadas con CE (CE: YIG) tiene las características del gran ángulo de rotación de Faraday, coeficiente de baja temperatura, bajo absorción y bajo costo. Actualmente es el nuevo tipo más prometedor de material magneto-óptico de rotación Faraday.
Aplicación de materiales ópticos magneto de tierras raras
Los materiales de cristal óptico magneto tienen un efecto Faraday puro significativo, un bajo coeficiente de absorción en longitudes de onda y alta magnetización y permeabilidad. Se utiliza principalmente en la producción de aisladores ópticos, componentes ópticos no recíprocos, memoria óptica magneto y moduladores ópticos magneto, comunicación de fibra óptica y dispositivos ópticos integrados, almacenamiento de computadora, operación lógica y funciones de transmisión, pantallas ópticas magneto, magneto óptico de registro, nuevos dispositivos de microondas, giroscopios, etc. con el descubrimiento continuo con los descuentos continuos con los últimos dispositivos de microwaves, los giroscopios, etc. con el descubrimiento óptico de los modos ópticos, con los nuevos dispositivos de microondas, los giroscopios, etc. con el descubrimiento óptico de la opción. Materiales de cristal magnetoóptico, la gama de dispositivos que se pueden aplicar y fabricarse también aumentará.
(1) aislador óptico
En sistemas ópticos como la comunicación de fibra óptica, hay luz que vuelve a la fuente del láser debido a las superficies de reflexión de varios componentes en la ruta óptica. Esta luz hace que la intensidad de la luz de salida de la fuente del láser sea inestable, causando ruido óptico y limitando en gran medida la capacidad de transmisión y la distancia de comunicación de las señales en la comunicación de fibra óptica, lo que hace que el sistema óptico sea inestable en funcionamiento. Un aislador óptico es un dispositivo óptico pasivo que solo permite pasar la luz unidireccional, y su principio de trabajo se basa en la no reciprocidad de la rotación de Faraday. La luz reflejada a través de los ecos de fibra óptica puede estar bien aislada por aisladores ópticos.
(2) Tester de corriente óptica magneto
El rápido desarrollo de la industria moderna ha presentado mayores requisitos para la transmisión y detección de redes eléctricas, y los métodos tradicionales de medición de alto voltaje y alta corriente enfrentarán desafíos severos. Con el desarrollo de la tecnología de fibra óptica y la ciencia de los materiales, los probadores de corriente magnetoóptica han ganado una atención generalizada debido a su excelente aislamiento y capacidades anti-interferencia, alta precisión de medición, miniaturización fácil y sin riesgos potenciales de explosión.
(3) Dispositivo de microondas
Yig tiene las características de la línea de resonancia ferromagnética estrecha, la estructura densa, la buena estabilidad de la temperatura y la pérdida electromagnética característica muy pequeña a altas frecuencias. Estas características lo hacen adecuado para hacer varios dispositivos de microondas, como sintetizadores de alta frecuencia, filtros de paso de banda, osciladores, controladores de anuncios, etc. Se ha utilizado ampliamente en la banda de frecuencia de microondas debajo de la banda de rayos X. Además, los cristales magneto-ópticos también se pueden hacer en dispositivos magneto-ópticos, como dispositivos en forma de anillo y pantallas magneto-ópticas.
(4) memoria óptica magneto
En la tecnología de procesamiento de información, los medios magneto-ópticos se utilizan para grabar y almacenar información. El almacenamiento óptico Magneto es el líder en almacenamiento óptico, con las características de gran capacidad y intercambio gratuito del almacenamiento óptico, así como las ventajas de la reescritura borrable del almacenamiento magnético y la velocidad de acceso promedio similar a los discos duros magnéticos. La relación de rendimiento de costos será la clave de si los discos ópticos de magneto pueden liderar el camino.
(5) Tg de cristal único
TGG es un cristal desarrollado por Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (Castech) en 2008. Sus principales ventajas: TGG Un solo cristal tiene una gran constante magneto-óptica, una alta conductividad térmica, baja pérdida óptica y un umbral de daño por alto al alto
Tiempo de publicación: agosto-16-2023