તેથી આ એક દુર્લભ પૃથ્વી મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે

દુર્લભ પૃથ્વી મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સામગ્રી

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સામગ્રી અલ્ટ્રાવાયોલેટથી ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ અસરો સાથે ઓપ્ટિકલ માહિતી કાર્યાત્મક સામગ્રીનો સંદર્ભ આપે છે. રેર અર્થ મેગ્નેટો ઓપ્ટીકલ મટીરીયલ્સ એ એક નવી પ્રકારની ઓપ્ટિકલ ઇન્ફોર્મેશન ફંક્શનલ મટીરીયલ્સ છે જે તેમના મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ પ્રોપર્ટીઝ અને પ્રકાશ, વીજળી અને મેગ્નેટિઝમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને રૂપાંતરણનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ કાર્યો સાથે ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોમાં બનાવી શકાય છે. જેમ કે મોડ્યુલેટર, આઇસોલેટર, સર્ક્યુલેટર, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્વીચો, ડિફ્લેક્ટર, ફેઝ શિફ્ટર્સ, ઓપ્ટિકલ ઇન્ફોર્મેશન પ્રોસેસર્સ, ડિસ્પ્લે, મેમોરીઝ, લેસર ગાયરો બાયસ મિરર્સ, મેગ્નેટોમીટર, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સ, પ્રિન્ટિંગ મશીન, વિડિયો રેકોર્ડર, રિકોર્ડર મશીન, રિકોર્ડર , ઓપ્ટિકલ વેવગાઈડ, વગેરે.

દુર્લભ પૃથ્વી મેગ્નેટો ઓપ્ટિક્સનો સ્ત્રોત

આદુર્લભ પૃથ્વી તત્વઅપૂર્ણ 4f ઇલેક્ટ્રોન સ્તરને કારણે એક અસુધારિત ચુંબકીય ક્ષણ પેદા કરે છે, જે મજબૂત ચુંબકત્વનો સ્ત્રોત છે; તે જ સમયે, તે ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણો તરફ દોરી શકે છે, જે પ્રકાશ ઉત્તેજનાનું કારણ છે, જે મજબૂત મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ અસરો તરફ દોરી જાય છે.

શુદ્ધ દુર્લભ પૃથ્વીની ધાતુઓ મજબૂત મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ અસરો પ્રદર્શિત કરતી નથી. જ્યારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને કાચ, કમ્પાઉન્ડ ક્રિસ્ટલ્સ અને એલોય ફિલ્મો જેવી ઓપ્ટિકલ સામગ્રીમાં ડોપ કરવામાં આવશે ત્યારે જ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની મજબૂત મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ અસર દેખાશે. સામાન્ય રીતે વપરાતી મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીઓ સંક્રમણ જૂથ તત્વો છે જેમ કે (REBi) 3 (FeA) 5O12 ગાર્નેટ ક્રિસ્ટલ્સ (ધાતુ તત્વો જેમ કે A1, Ga, Sc, Ge, In), RETM આકારહીન ફિલ્મો (Fe, Co, Ni, Mn). ), અને દુર્લભ પૃથ્વી ચશ્મા.

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ

મેગ્નેટો ઓપ્ટિક સ્ફટિકો મેગ્નેટો ઓપ્ટિક અસરો સાથે સ્ફટિક સામગ્રી છે. મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ અસર સ્ફટિક સામગ્રીના ચુંબકત્વ સાથે નજીકથી સંબંધિત છે, ખાસ કરીને સામગ્રીની ચુંબકીકરણ શક્તિ. તેથી, કેટલીક ઉત્કૃષ્ટ ચુંબકીય સામગ્રીઓ ઘણીવાર ઉત્કૃષ્ટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો સાથે મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી હોય છે, જેમ કે યટ્રીયમ આયર્ન ગાર્નેટ અને રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ ક્રિસ્ટલ્સ. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, બહેતર મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવતા સ્ફટિકો ફેરોમેગ્નેટિક અને ફેરીમેગ્નેટિક સ્ફટિકો છે, જેમ કે EuO અને EuS ફેરોમેગ્નેટ છે, યટ્રીયમ આયર્ન ગાર્નેટ અને બિસ્મથ ડોપ્ડ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ ફેરીમેગ્નેટ છે. હાલમાં, આ બે પ્રકારના સ્ફટિકોનો મુખ્યત્વે ઉપયોગ થાય છે, ખાસ કરીને ફેરસ મેગ્નેટિક સ્ફટિકો.

દુર્લભ પૃથ્વી આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી

1. દુર્લભ પૃથ્વી આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ

ગાર્નેટ પ્રકારની ફેરાઇટ સામગ્રી એ એક નવા પ્રકારની ચુંબકીય સામગ્રી છે જે આધુનિક સમયમાં ઝડપથી વિકસિત થઈ છે. તેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ દુર્લભ પૃથ્વી આયર્ન ગાર્નેટ છે (જેને ચુંબકીય ગાર્નેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે), જેને સામાન્ય રીતે RE3Fe2Fe3O12 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે (સંક્ષિપ્તમાં RE3Fe5O12 તરીકે કહી શકાય), જ્યાં RE એ યટ્રિયમ આયન છે (કેટલાકને Ca, Bi પ્લાઝ્મા સાથે પણ ડોપ કરવામાં આવે છે), Fe Fe2 માં આયનો In, Se, Cr પ્લાઝ્મા દ્વારા બદલી શકાય છે અને Fe માં Fe આયનો A, Ga પ્લાઝ્મા દ્વારા બદલી શકાય છે. અત્યાર સુધીમાં કુલ 11 પ્રકારના સિંગલ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં સૌથી લાક્ષણિક Y3Fe5O12 છે, જેને સંક્ષિપ્તમાં YIG તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

2. યટ્રીયમ આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી

Yttrium આયર્ન ગાર્નેટ (YIG) પ્રથમ વખત 1956 માં બેલ કોર્પોરેશન દ્વારા મજબૂત મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ અસરો સાથે સિંગલ ક્રિસ્ટલ તરીકે શોધાયું હતું. મેગ્નેટાઈઝ્ડ યટ્રીયમ આયર્ન ગાર્નેટ (YIG) માં અલ્ટ્રા-હાઈ ફ્રીક્વન્સી ફીલ્ડમાં અન્ય ફેરાઈટ કરતાં ઘણી ઓછી મેગ્નેટીક લોસ છે, જે તેને માહિતી સંગ્રહ સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

3. હાઇ ડોપેડ બાઇ સીરીઝ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ મટીરીયલ્સ

ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, માહિતી ટ્રાન્સમિશન ગુણવત્તા અને ક્ષમતા માટેની જરૂરિયાતો પણ વધી છે. સામગ્રી સંશોધનના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, આઇસોલેટરના મુખ્ય તરીકે મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીની કામગીરીમાં સુધારો કરવો જરૂરી છે, જેથી તેમના ફેરાડે પરિભ્રમણમાં નાના તાપમાન ગુણાંક અને મોટી તરંગલંબાઇની સ્થિરતા હોય, જેથી ઉપકરણ અલગતાની સ્થિરતામાં સુધારો થાય. તાપમાન અને તરંગલંબાઇ ફેરફારો. ઉચ્ચ ડોપેડ બાય આયન શ્રેણીની દુર્લભ પૃથ્વી આયર્ન ગાર્નેટ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ અને પાતળી ફિલ્મો સંશોધનનું કેન્દ્ર બની છે.

Bi3Fe5O12 (BiG) સિંગલ ક્રિસ્ટલ પાતળી ફિલ્મ સંકલિત નાના મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટરના વિકાસ માટે આશા લાવે છે. 1988 માં, ટી કૌડા એટ અલ. રિએક્ટિવ પ્લાઝ્મા સ્પુટરિંગ ડિપોઝિશન મેથડ RIBS (રિએક્શન લોન બીન સ્પુટરિંગ) નો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ વખત Bi3FesO12 (BiIG) સિંગલ ક્રિસ્ટલ પાતળી ફિલ્મો મેળવી. ત્યારબાદ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, જાપાન, ફ્રાન્સ અને અન્ય લોકોએ વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને Bi3Fe5O12 અને ઉચ્ચ બાય ડોપેડ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ફિલ્મો સફળતાપૂર્વક મેળવી.

4. Ce ડોપેડ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી

YIG અને GdBiIG જેવી સામાન્ય રીતે વપરાતી સામગ્રીની સરખામણીમાં, Ce ડોપેડ રેર અર્થ આયર્ન ગાર્નેટ (Ce: YIG) મોટા ફેરાડે પરિભ્રમણ કોણ, નીચા તાપમાન ગુણાંક, ઓછા શોષણ અને ઓછી કિંમતની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. તે હાલમાં ફેરાડે પરિભ્રમણ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીનો સૌથી આશાસ્પદ નવો પ્રકાર છે.
રેર અર્થ મેગ્નેટો ઓપ્ટિક મટિરિયલ્સની એપ્લિકેશન

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ સામગ્રીમાં નોંધપાત્ર શુદ્ધ ફેરાડે અસર, તરંગલંબાઇ પર નીચા શોષણ ગુણાંક અને ઉચ્ચ ચુંબકીકરણ અને અભેદ્યતા હોય છે. મુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર, ઓપ્ટિકલ નોન રેસિપ્રોકલ કમ્પોનન્ટ્સ, મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ મેમરી અને મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર્સ, ફાઈબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશન અને ઈન્ટીગ્રેટેડ ઓપ્ટિકલ ડિવાઈસ, કોમ્પ્યુટર સ્ટોરેજ, લોજિક ઓપરેશન અને ટ્રાન્સમિશન ફંક્શન્સ, મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ડિસ્પ્લે, મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ રેકોર્ડિંગ, નવા ઉપકરણોના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે. , લેસર ગાયરોસ્કોપ્સ વગેરે. મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ સામગ્રીની સતત શોધ સાથે, ઉપકરણોની શ્રેણી કે જે લાગુ કરી શકાય છે અને ઉત્પાદન કરી શકાય છે તે પણ વધશે.

(1) ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર

ફાઈબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશન જેવી ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં, પ્રકાશ હોય છે જે ઓપ્ટિકલ પાથમાં વિવિધ ઘટકોની પ્રતિબિંબ સપાટીને કારણે લેસર સ્ત્રોત પર પાછો ફરે છે. આ પ્રકાશ લેસર સ્ત્રોતની આઉટપુટ પ્રકાશની તીવ્રતાને અસ્થિર બનાવે છે, જે ઓપ્ટિકલ અવાજનું કારણ બને છે અને ફાઈબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશનમાં સિગ્નલોની ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતા અને સંચાર અંતરને મોટા પ્રમાણમાં મર્યાદિત કરે છે, જે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમને ઓપરેશનમાં અસ્થિર બનાવે છે. ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર એ એક નિષ્ક્રિય ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ છે જે ફક્ત દિશાવિહીન પ્રકાશને જ પસાર થવા દે છે, અને તેનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત ફેરાડે પરિભ્રમણની બિન-પરસ્પરતા પર આધારિત છે. ફાઇબર ઓપ્ટિક ઇકો દ્વારા પ્રતિબિંબિત થતા પ્રકાશને ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર દ્વારા સારી રીતે અલગ કરી શકાય છે.

(2) મેગ્નેટો ઓપ્ટિક વર્તમાન ટેસ્ટર

આધુનિક ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસએ પાવર ગ્રીડના ટ્રાન્સમિશન અને શોધ માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો આગળ મૂકી છે અને પરંપરાગત ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ વર્તમાન માપન પદ્ધતિઓ ગંભીર પડકારોનો સામનો કરશે. ફાઈબર ઓપ્ટિક ટેકનોલોજી અને સામગ્રી વિજ્ઞાનના વિકાસ સાથે, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ વર્તમાન પરીક્ષકોએ તેમની ઉત્કૃષ્ટ ઇન્સ્યુલેશન અને દખલ વિરોધી ક્ષમતાઓ, ઉચ્ચ માપન ચોકસાઈ, સરળ લઘુચિત્રીકરણ અને સંભવિત વિસ્ફોટના જોખમોને કારણે વ્યાપક ધ્યાન મેળવ્યું છે.

(3) માઇક્રોવેવ ઉપકરણ

YIG પાસે સાંકડી ફેરોમેગ્નેટિક રેઝોનન્સ લાઇન, ગાઢ માળખું, સારી તાપમાન સ્થિરતા અને ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર ખૂબ જ ઓછી લાક્ષણિકતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક નુકશાનની લાક્ષણિકતાઓ છે. આ લાક્ષણિકતાઓ તેને વિવિધ માઇક્રોવેવ ઉપકરણો જેમ કે ઉચ્ચ-આવર્તન સિન્થેસાઇઝર, બેન્ડપાસ ફિલ્ટર, ઓસિલેટર, એડી ટ્યુનિંગ ડ્રાઇવર્સ વગેરે બનાવવા માટે યોગ્ય બનાવે છે. તેનો એક્સ-રે બેન્ડની નીચે માઇક્રોવેવ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. વધુમાં, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્ફટિકોને મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો જેમ કે રિંગ-આકારના ઉપકરણો અને મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ડિસ્પ્લેમાં પણ બનાવી શકાય છે.

(4) મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ મેમરી

માહિતી પ્રક્રિયા તકનીકમાં, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ મીડિયાનો ઉપયોગ માહિતીને રેકોર્ડ કરવા અને સ્ટોર કરવા માટે થાય છે. મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજ એ ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજમાં અગ્રેસર છે, જેમાં મોટી ક્ષમતા અને ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજની ફ્રી સ્વેપિંગની લાક્ષણિકતાઓ તેમજ મેગ્નેટિક સ્ટોરેજના ભૂંસી શકાય તેવા પુનઃલેખનના ફાયદા અને મેગ્નેટિક હાર્ડ ડ્રાઈવ જેવી સરેરાશ એક્સેસ સ્પીડ છે. ખર્ચ પ્રદર્શન ગુણોત્તર એ ચાવીરૂપ હશે કે શું મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક માર્ગ દોરી શકે છે.

(5) TG સિંગલ ક્રિસ્ટલ

TGG એ 2008 માં Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ સ્ફટિક છે. તેના મુખ્ય ફાયદા: TGG સિંગલ ક્રિસ્ટલ વિશાળ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ કોન્સ્ટન્ટ, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઓછી ઓપ્ટિકલ નુકશાન અને ઉચ્ચ લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડ ધરાવે છે. મલ્ટી-લેવલ એમ્પ્લીફિકેશન, રિંગ અને સીડ ઈન્જેક્શન લેસર જેમ કે YAG અને T-doped નીલમમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.