तो यह एक दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री है

दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री

मैग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री पराबैंगनी से अवरक्त बैंड में मैग्नेटो ऑप्टिकल प्रभाव के साथ ऑप्टिकल सूचना कार्यात्मक सामग्री को संदर्भित करती है। दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री एक नए प्रकार की ऑप्टिकल सूचना कार्यात्मक सामग्री है जिसे उनके मैग्नेटो ऑप्टिकल गुणों और प्रकाश, बिजली और चुंबकत्व के संपर्क और रूपांतरण का उपयोग करके विभिन्न कार्यों के साथ ऑप्टिकल उपकरणों में बनाया जा सकता है। जैसे मॉड्यूलेटर, आइसोलेटर, सर्कुलेटर, मैग्नेटो-ऑप्टिकल स्विच, डिफ्लेक्टर, फेज़ शिफ्टर्स, ऑप्टिकल सूचना प्रोसेसर, डिस्प्ले, मेमोरी, लेजर जाइरो बायस मिरर, मैग्नेटोमीटर, मैग्नेटो-ऑप्टिकल सेंसर, प्रिंटिंग मशीन, वीडियो रिकॉर्डर, पैटर्न पहचान मशीन, ऑप्टिकल डिस्क , ऑप्टिकल वेवगाइड, आदि।

दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेटो ऑप्टिक्स का स्रोत

दुर्लभ पृथ्वी तत्वअपूर्ण 4f इलेक्ट्रॉन परत के कारण एक असंशोधित चुंबकीय क्षण उत्पन्न होता है, जो मजबूत चुंबकत्व का स्रोत है; साथ ही, यह इलेक्ट्रॉन संक्रमण को भी जन्म दे सकता है, जो प्रकाश उत्तेजना का कारण है, जिससे मजबूत मैग्नेटो ऑप्टिकल प्रभाव पैदा होता है।

शुद्ध दुर्लभ पृथ्वी धातुएँ मजबूत मैग्नेटो ऑप्टिकल प्रभाव प्रदर्शित नहीं करती हैं। केवल जब दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को कांच, मिश्रित क्रिस्टल और मिश्र धातु फिल्मों जैसी ऑप्टिकल सामग्रियों में मिलाया जाता है, तो दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का मजबूत मैग्नेटो-ऑप्टिकल प्रभाव दिखाई देगा। आमतौर पर उपयोग की जाने वाली मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री संक्रमण समूह तत्व हैं जैसे (आरईबीआई) 3 (एफईए) 5O12 गार्नेट क्रिस्टल (धातु तत्व जैसे ए 1, गा, एससी, जीई, इन), आरईटीएम अनाकार फिल्में (एफई, सीओ, नी, एमएन) ), और दुर्लभ पृथ्वी चश्मा।

मैग्नेटो ऑप्टिकल क्रिस्टल

मैग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल मैग्नेटो ऑप्टिक प्रभाव वाली क्रिस्टल सामग्री हैं। मैग्नेटो-ऑप्टिकल प्रभाव क्रिस्टल सामग्रियों के चुंबकत्व, विशेष रूप से सामग्रियों की चुंबकत्व शक्ति से निकटता से संबंधित है। इसलिए, कुछ उत्कृष्ट चुंबकीय सामग्री अक्सर उत्कृष्ट मैग्नेटो-ऑप्टिकल गुणों वाली मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री होती हैं, जैसे येट्रियम आयरन गार्नेट और दुर्लभ पृथ्वी आयरन गार्नेट क्रिस्टल। आम तौर पर, बेहतर मैग्नेटो-ऑप्टिकल गुणों वाले क्रिस्टल फेरोमैग्नेटिक और फेरिमैग्नेटिक क्रिस्टल होते हैं, जैसे ईयूओ और ईयूएस फेरोमैग्नेट होते हैं, येट्रियम आयरन गार्नेट और बिस्मथ डोप्ड रेयर अर्थ आयरन गार्नेट फेरिमैग्नेट होते हैं। वर्तमान में, इन दो प्रकार के क्रिस्टल का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से लौह चुंबकीय क्रिस्टल।

दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री

1. दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री की संरचनात्मक विशेषताएं

गार्नेट प्रकार की फेराइट सामग्री एक नई प्रकार की चुंबकीय सामग्री है जो आधुनिक समय में तेजी से विकसित हुई है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण है दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट (जिसे चुंबकीय गार्नेट के रूप में भी जाना जाता है), जिसे आमतौर पर RE3Fe2Fe3O12 (संक्षिप्त रूप में RE3Fe5O12 के रूप में संदर्भित किया जा सकता है) के रूप में जाना जाता है, जहां RE एक येट्रियम आयन है (कुछ को Ca, Bi प्लाज्मा के साथ भी डोप किया जाता है), Fe Fe2 में आयनों को In, Se, Cr प्लाज्मा द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, और Fe में Fe आयनों को A, Ga प्लाज्मा द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। अब तक कुल 11 प्रकार के एकल दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट का उत्पादन किया गया है, जिनमें सबसे विशिष्ट Y3Fe5O12 है, जिसे संक्षेप में YIG कहा जाता है।

2. येट्रियम आयरन गार्नेट मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री

येट्रियम आयरन गार्नेट (YIG) को पहली बार 1956 में बेल कॉर्पोरेशन द्वारा मजबूत मैग्नेटो-ऑप्टिकल प्रभाव वाले एकल क्रिस्टल के रूप में खोजा गया था। मैग्नेटाइज्ड येट्रियम आयरन गार्नेट (वाईआईजी) में अल्ट्रा-हाई फ़्रीक्वेंसी क्षेत्र में किसी भी अन्य फेराइट की तुलना में कई गुना कम चुंबकीय हानि होती है, जिससे इसे सूचना भंडारण सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

3. हाई डोप्ड बाई सीरीज रेयर अर्थ आयरन गार्नेट मैग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री

ऑप्टिकल संचार प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, सूचना प्रसारण गुणवत्ता और क्षमता की आवश्यकताएं भी बढ़ गई हैं। सामग्री अनुसंधान के दृष्टिकोण से, आइसोलेटर्स के मूल के रूप में मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्रियों के प्रदर्शन में सुधार करना आवश्यक है, ताकि उनके फैराडे रोटेशन में एक छोटा तापमान गुणांक और बड़ी तरंग दैर्ध्य स्थिरता हो, ताकि डिवाइस अलगाव की स्थिरता में सुधार हो सके तापमान और तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन। उच्च डोप्ड द्वि-आयन श्रृंखला दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट एकल क्रिस्टल और पतली फिल्में अनुसंधान का केंद्र बन गई हैं।

Bi3Fe5O12 (BiG) सिंगल क्रिस्टल थिन फिल्म एकीकृत छोटे मैग्नेटो ऑप्टिकल आइसोलेटर्स के विकास की आशा लाती है। 1988 में, टी कौडा एट अल। प्रतिक्रियाशील प्लाज्मा स्पटरिंग जमाव विधि आरआईबीएस (रिएक्शन लोन बीन स्पटरिंग) का उपयोग करके पहली बार Bi3FesO12 (BiIG) एकल क्रिस्टल पतली फिल्में प्राप्त कीं। इसके बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, फ्रांस और अन्य ने विभिन्न तरीकों का उपयोग करके सफलतापूर्वक Bi3Fe5O12 और उच्च Bi डोप्ड दुर्लभ पृथ्वी आयरन गार्नेट मैग्नेटो-ऑप्टिकल फिल्में प्राप्त कीं।

4. सीई डोप्ड दुर्लभ पृथ्वी लौह गार्नेट मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री

आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सामग्रियों जैसे कि YIG और GdBiIG की तुलना में, Ce डोप्ड रेयर अर्थ आयरन गार्नेट (Ce: YIG) में बड़े फैराडे रोटेशन कोण, कम तापमान गुणांक, कम अवशोषण और कम लागत की विशेषताएं हैं। यह वर्तमान में फैराडे रोटेशन मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री का सबसे आशाजनक नया प्रकार है।
दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेटो ऑप्टिक सामग्री का अनुप्रयोग

मैग्नेटो ऑप्टिकल क्रिस्टल सामग्री में एक महत्वपूर्ण शुद्ध फैराडे प्रभाव, तरंग दैर्ध्य पर कम अवशोषण गुणांक और उच्च चुंबकीयकरण और पारगम्यता होती है। मुख्य रूप से ऑप्टिकल आइसोलेटर्स, ऑप्टिकल गैर पारस्परिक घटकों, मैग्नेटो ऑप्टिकल मेमोरी और मैग्नेटो ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर, फाइबर ऑप्टिक संचार और एकीकृत ऑप्टिकल डिवाइस, कंप्यूटर स्टोरेज, लॉजिक ऑपरेशन और ट्रांसमिशन फ़ंक्शन, मैग्नेटो ऑप्टिकल डिस्प्ले, मैग्नेटो ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग, नए माइक्रोवेव डिवाइस के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। , लेजर जाइरोस्कोप, आदि। मैग्नेटो-ऑप्टिकल क्रिस्टल सामग्रियों की निरंतर खोज के साथ, लागू और निर्मित किए जा सकने वाले उपकरणों की सीमा भी बढ़ेगी।

(1) ऑप्टिकल आइसोलेटर

फाइबर ऑप्टिक संचार जैसे ऑप्टिकल सिस्टम में, प्रकाश होता है जो ऑप्टिकल पथ में विभिन्न घटकों की प्रतिबिंब सतहों के कारण लेजर स्रोत पर लौटता है। यह प्रकाश लेजर स्रोत की आउटपुट प्रकाश तीव्रता को अस्थिर बनाता है, जिससे ऑप्टिकल शोर होता है, और फाइबर ऑप्टिक संचार में सिग्नल की ट्रांसमिशन क्षमता और संचार दूरी को काफी सीमित कर देता है, जिससे ऑप्टिकल सिस्टम संचालन में अस्थिर हो जाता है। ऑप्टिकल आइसोलेटर एक निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरण है जो केवल यूनिडायरेक्शनल प्रकाश को गुजरने की अनुमति देता है, और इसका कार्य सिद्धांत फैराडे रोटेशन की गैर पारस्परिकता पर आधारित है। फाइबर ऑप्टिक गूँज के माध्यम से परावर्तित प्रकाश को ऑप्टिकल आइसोलेटर्स द्वारा अच्छी तरह से अलग किया जा सकता है।

(2) मैग्नेटो ऑप्टिक करंट टेस्टर

आधुनिक उद्योग के तेजी से विकास ने पावर ग्रिड के ट्रांसमिशन और पता लगाने के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखा है, और पारंपरिक उच्च-वोल्टेज और उच्च वर्तमान माप विधियों को गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा। फाइबर ऑप्टिक प्रौद्योगिकी और सामग्री विज्ञान के विकास के साथ, मैग्नेटो-ऑप्टिकल वर्तमान परीक्षकों ने अपनी उत्कृष्ट इन्सुलेशन और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमताओं, उच्च माप सटीकता, आसान लघुकरण और कोई संभावित विस्फोट खतरों के कारण व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।

(3) माइक्रोवेव उपकरण

YIG में संकीर्ण लौहचुंबकीय अनुनाद रेखा, सघन संरचना, अच्छा तापमान स्थिरता और उच्च आवृत्तियों पर बहुत छोटी विशेषता विद्युतचुंबकीय हानि की विशेषताएं हैं। ये विशेषताएँ इसे विभिन्न माइक्रोवेव उपकरणों जैसे उच्च-आवृत्ति सिंथेसाइज़र, बैंडपास फिल्टर, ऑसिलेटर, एडी ट्यूनिंग ड्राइवर आदि बनाने के लिए उपयुक्त बनाती हैं। एक्स-रे बैंड के नीचे माइक्रोवेव आवृत्ति बैंड में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। इसके अलावा, मैग्नेटो-ऑप्टिकल क्रिस्टल को मैग्नेटो-ऑप्टिकल उपकरणों जैसे रिंग-आकार के उपकरणों और मैग्नेटो-ऑप्टिकल डिस्प्ले में भी बनाया जा सकता है।

(4) मैग्नेटो ऑप्टिकल मेमोरी

सूचना प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में, मैग्नेटो-ऑप्टिकल मीडिया का उपयोग सूचना को रिकॉर्ड करने और संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। मैग्नेटो ऑप्टिकल स्टोरेज ऑप्टिकल स्टोरेज में अग्रणी है, जिसमें बड़ी क्षमता और ऑप्टिकल स्टोरेज की मुफ्त स्वैपिंग की विशेषताओं के साथ-साथ मैग्नेटिक स्टोरेज के मिटाने योग्य पुनर्लेखन और मैग्नेटिक हार्ड ड्राइव के समान औसत पहुंच गति के फायदे हैं। लागत प्रदर्शन अनुपात इस बात की कुंजी होगी कि मैग्नेटो ऑप्टिकल डिस्क आगे बढ़ सकती है या नहीं।

(5) टीजी सिंगल क्रिस्टल

TGG 2008 में फ़ुज़ियान फ़ुजिंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड (CASTECH) द्वारा विकसित एक क्रिस्टल है। इसके मुख्य लाभ: TGG सिंगल क्रिस्टल में एक बड़ा मैग्नेटो-ऑप्टिकल स्थिरांक, उच्च तापीय चालकता, कम ऑप्टिकल हानि और उच्च लेजर क्षति सीमा होती है, और बहु-स्तरीय प्रवर्धन, रिंग और बीज इंजेक्शन लेज़रों जैसे YAG और T-डॉप्ड नीलमणि में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है