Сейрек кездешүүчү магниттик оптикалык материалдар
Магниттик оптикалык материалдар ультра кызгылт көк жана инфракызыл тилкелерде магниттик оптикалык эффектилери бар оптикалык маалыматтык функционалдык материалдарга тиешелүү. Сейрек кездешүүчү магниттик-оптикалык материалдар – бул оптикалык маалыматтын функционалдык материалдарынын жаңы түрү, аларды магниттик-оптикалык касиеттерин жана жарыктын, электрдин жана магнетизмдин өз ара аракеттенүүсүн жана конвертациялоосун колдонуу аркылуу ар кандай функциялар менен оптикалык түзүлүштөрдү жасоого болот. Модуляторлор, изоляторлор, циркуляторлор, магниттик-оптикалык өчүргүчтөр, дефлекторлор, фазалык алмаштыргычтар, оптикалык маалыматтык процессорлор, дисплейлер, эс тутумдар, лазердик гиротикалык күзгүлөр, магнитометрлер, магнит-оптикалык сенсорлор, басма машиналары, видео жазгычтар, үлгү таануу машиналары, оптикалык дисктер , оптикалык толкун өткөргүчтөр ж.б.
Сейрек кездешүүчү жер магниттик оптикасынын булагы
Theсейрек кездешүүчү жер элементикүчтүү магнетизмдин булагы болгон толтурулбаган 4f электрондук катмардын эсебинен түзөтүлбөгөн магниттик моментти пайда кылат; Ошол эле учурда, ал ошондой эле күчтүү магниттик-оптикалык таасир алып, жарык дүүлүктүрүү себеби болуп саналат электрон өтүү, алып келиши мүмкүн.
Таза сейрек кездешүүчү металлдар күчтүү магниттик оптикалык эффекттерди көрсөтпөйт. Сейрек кездешүүчү элементтерди айнек, татаал кристаллдар жана эритме пленкалар сыяктуу оптикалык материалдарга аралаштырганда гана сейрек кездешүүчү элементтердин күчтүү магнит-оптикалык эффекти пайда болот. Кеңири колдонулган магнит-оптикалык материалдар (REBi) 3 (FeA) 5O12 гранат кристаллдары (A1, Ga, Sc, Ge, In сыяктуу металл элементтери), RETM аморфтук пленкалар (Fe, Co, Ni, Mn) сыяктуу өткөөл топтун элементтери болуп саналат. ), жана сейрек кездешүүчү көз айнек.
Магниттик оптикалык кристалл
Магниттик-оптикалык кристаллдар - магниттик-оптикалык эффекттери бар кристаллдык материалдар. Магнито-оптикалык эффект кристаллдык материалдардын магнетизми, өзгөчө материалдардын магниттелүү күчү менен тыгыз байланышта. Ошондуктан, кээ бир сонун магниттик материалдар көбүнчө иттрий темир гранаты жана сейрек кездешүүчү темир гранат кристаллдары сыяктуу сонун магниттик-оптикалык касиеттери бар магнит-оптикалык материалдар болуп саналат. Жалпысынан алганда, жакшыраак магнито-оптикалык касиеттери бар кристаллдар ферромагниттик жана ферримагниттик кристаллдар болуп саналат, мисалы, EuO жана EuS ферромагнетиктер, иттрий темир гранатасы жана висмут кошулган сейрек кездешүүчү темир гранаты ферримагнетиктер. Азыркы учурда, кристаллдардын бул эки түрү негизинен колдонулат, айрыкча, темир магниттик кристаллдары.
Сейрек кездешүүчү темир гранат магниттик-оптикалык материал
1. Сейрек кездешүүчү темир гранат магниттик-оптикалык материалдарды структуралык мүнөздөмөлөрү
Гранат тибиндеги феррит материалдары заманбап мезгилде тездик менен өнүккөн магниттик материалдардын жаңы түрү болуп саналат. Алардын эң негизгиси сейрек кездешүүчү темир гранат (магниттик гранат деп да белгилүү), адатта RE3Fe2Fe3O12 (RE3Fe5O12 деп кыскартылышы мүмкүн), мында RE иттрий иону (айрымдары Ca, Bi плазмасы менен кошулган), Fe Fe2деги иондор In, Se, Cr плазмасына, ал эми Fe ионундагы Fe иондору A, Ga менен алмаштырылышы мүмкүн. плазма. Азырынча өндүрүлгөн жалгыз сейрек кездешүүчү темир гранаттын жалпысынан 11 түрү бар, алардын эң типтүүсү YIG деп кыскартылган Y3Fe5O12.
2. Итрий темир гранат магнито-оптикалык материал
Итрий темир гранаты (YIG) биринчи жолу 1956-жылы Bell Corporation тарабынан күчтүү магнито-оптикалык эффектилери бар монокристалл катары ачылган. Магниттелген иттрий темир гранаты (YIG) ультра жогорку жыштык талаасындагы башка ферриттерге караганда бир нече даражага төмөн магниттик жоготууга ээ, бул маалыматты сактоочу материал катары кеңири колдонулат.
3. High Doped Bi Series Rare Earth Iron Garnet Magneto оптикалык материалдар
Оптикалык байланыш технологиясынын өнүгүшү менен маалымат берүүнүн сапатына жана кубаттуулугуна талаптар да жогорулады. Материалдык изилдөөлөрдүн көз карашынан алганда, изоляторлордун өзөгү катары магнит-оптикалык материалдардын иштешин жакшыртуу керек, ошондуктан алардын Фарадей айлануусу кичинекей температуралык коэффициентке жана чоң толкун узундугуна туруктуулукка ээ болушу үчүн, түзүлүштүн изоляциясынын туруктуулугун жогорулатуу үчүн температура жана толкун узундугу өзгөрөт. Жогорку легирленген Би-ион сериясы сейрек кездешүүчү темир гранат монокристаллдары жана жука пленкалар изилдөөлөрдүн чордонуна айланды.
Bi3Fe5O12 (BiG) монокристаллдуу жука пленкасы интегралдык кичинекей магниттик оптикалык изоляторлорду өнүктүрүүгө үмүт берет. 1988-жылы Т Коуда жана башкалар. биринчи жолу Bi3FesO12 (BiIG) монокристаллдуу жука пленкаларын RIBS (реакция лон буурчак менен чачыратуу) реактивдүү плазма чачыратуу түшүрүү ыкмасын колдонуу менен алды. Кийинчерээк Америка Кошмо Штаттары, Япония, Франция жана башкалар Bi3Fe5O12 жана жогорку Bi лективдүү сейрек кездешүүчү темир гранат магниттик-оптикалык пленкаларын ар кандай ыкмалар менен ийгиликтүү алышкан.
4. Ce сейрек кездешүүчү темир гранат магнито-оптикалык материалдар кошулган
YIG жана GdBiIG сыяктуу кеңири колдонулган материалдар менен салыштырганда, Ce кошулган сейрек кездешүүчү темир гранат (Се: YIG) Фарадейдин чоң айлануу бурчунун, төмөнкү температуранын коэффициентинин, аз сиңирүүнүн жана арзан баанын өзгөчөлүктөрүнө ээ. Бул азыркы учурда Фарадей айлануучу магниттик-оптикалык материалдын эң келечектүү жаңы түрү болуп саналат.
Сейрек кездешүүчү магниттик оптикалык материалдарды колдонуу
Магниттик-оптикалык кристаллдык материалдар олуттуу таза Фарадей эффектине, толкун узундуктарында жутуу коэффициентинин төмөндүгүнө жана магниттелишине жана өткөргүчтүгүнө ээ. Негизинен оптикалык изоляторлорду, оптикалык эмес өз ара компоненттерди, магниттик оптикалык эстутумду жана магниттик оптикалык модуляторлорду, була-оптикалык байланышты жана интегралдык оптикалык түзүлүштөрдү, компьютердик сактоону, логикалык операцияны жана өткөрүү функцияларын, магниттик-оптикалык дисплейлерди, магниттик-оптикалык жазууларды, жаңы микротолкундуу аппараттарды өндүрүүдө колдонулат. , лазердик гироскоптор жана башкалар. Магнитоптикалык кристаллдык материалдардын үзгүлтүксүз ачылышы менен колдонууга жана жасап чыгарууга боло турган приборлордун ассортименти да кебейет.
(1) Оптикалык изолятор
Була-оптикалык байланыш сыяктуу оптикалык системаларда оптикалык жолдогу ар кандай компоненттердин чагылуу беттеринен улам лазер булагына кайтып келген жарык бар. Бул жарык лазер булагынын чыгыш жарыгынын интенсивдүүлүгүн туруксуз кылып, оптикалык ызы-чуу жаратып, оптикалык була байланышындагы сигналдардын өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жана байланыш аралыкты кыйла чектеп, оптикалык системаны иштөөдө туруксуз кылат. Оптикалык изолятор – бул бир багыттуу жарыктын өтүшүнө гана мүмкүндүк берген пассивдүү оптикалык түзүлүш жана анын иштөө принциби Фарадейдин айлануусунун өз ара эместигине негизделген. Була-оптикалык жаңырыгы аркылуу чагылдырылган жарык оптикалык изоляторлор менен жакшы изоляцияланышы мүмкүн.
(2) Магниттик оптикалык ток сынагыч
Заманбап өнөр жайдын тез өнүгүшү электр тармактарын берүү жана аныктоо үчүн жогорку талаптарды койду, ал эми салттуу жогорку чыңалуудагы жана жогорку ток өлчөө ыкмалары оор кыйынчылыктарга дуушар болот. Була-оптикалык технологиянын жана материал таануунун өнүгүшү менен магниттик-оптикалык токтун сыноочулары эң сонун изоляциялык жана анти-кетерилүү мүмкүнчүлүктөрү, жогорку өлчөө тактыгы, жеңил миниатюризациясы жана эч кандай жарылуу коркунучу болбогону үчүн кеңири көңүл бурушту.
(3) Микротолкундуу меш
YIG тар ферромагниттик резонанстык линиясынын, тыгыз структурасынын, жакшы температуранын туруктуулугунун жана жогорку жыштыктарда өтө кичинекей мүнөздөмөлүү электромагниттик жоготуулардын өзгөчөлүктөрүнө ээ. Бул мүнөздөмөлөр аны жогорку жыштыктагы синтезаторлор, тилкелүү фильтрлер, осцилляторлор, AD тюнинг драйверлери, ж.б. сыяктуу ар кандай микротолкундуу түзүлүштөрдү жасоого ылайыктуу кылат. Ал рентген диапазонунан төмөнкү микротолкундуу жыштык тилкесинде кеңири колдонулган. Мындан тышкары, магниттик-оптикалык кристаллдар шакек сымал түзүлүштөр жана магнит-оптикалык дисплейлер сыяктуу магниттик-оптикалык түзүлүштөргө да жасалышы мүмкүн.
(4) Магниттик оптикалык эс
Маалыматты иштетүү технологиясында магниттик-оптикалык алып жүрүүчүлөр маалыматты жазуу жана сактоо үчүн колдонулат. Magneto оптикалык сактагыч оптикалык сактоодо лидер болуп саналат, чоң сыйымдуулуктун мүнөздөмөлөрү жана оптикалык сактагычты эркин алмаштыруу, ошондой эле магниттик сактагычты өчүрүлүүчү кайра жазуу артыкчылыктары жана магниттик катуу дисктерге окшош орточо жетүү ылдамдыгы. Наркы аткаруу катышы магниттик оптикалык дисктер жол алып келе алабы же жокпу, ачкычы болот.
(5) TG монокристалл
TGG 2008-жылы Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) тарабынан иштелип чыккан кристалл болуп саналат. Анын негизги артыкчылыктары: TGG монокристаллында чоң магнито-оптикалык туруктуу, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк, оптикалык жоготуу аз, жана лазердин зыянга учурашынын жогорку чеги бар, жана көп баскычтуу күчөтүү, шакек жана үрөн инъекциялык лазерлерде, мисалы, YAG жана Т-кошулган сапфир
Посттун убактысы: 16-август-2023