Retzemju magnēto optiskie materiāli
Magneto optiskie materiāli attiecas uz optisko informācijas funkcionālajiem materiāliem ar magneto optiskajiem efektiem ultravioletā līdz infrasarkano joslu. Retzemju magnēto optiskie materiāli ir jauna veida optiskās informācijas funkcionālie materiāli, kurus var izgatavot optiskajās ierīcēs ar dažādām funkcijām, izmantojot to magneto optiskās īpašības un gaismas, elektrības un magnētisma mijiedarbību un pārveidi. Piemēram, modulatori, izolatori, cirkulatori, magneto-optiskie slēdži, deflektori, fāžu pārslēdzēji, optiskās informācijas procesori, displeji, atmiņas, lāzera giro novirzes spoguļi, magnetometrus, magneto-optiskos sensorus, drukāšanas mašīnas, video ierakstītāji, modeļa atpazīšanas mašīnas, optiskie diski, optiskie viļņvadi utt. Utt.
Retzemju magnēto optikas avots
Līdzretzemju elementsģenerē neizlabotu magnētisko momentu, kas saistīts ar neaizpildītu 4F elektronu slāni, kas ir spēcīga magnētisma avots; Tajā pašā laikā tas var izraisīt arī elektronu pārejas, kas ir gaismas ierosmes cēlonis, kas izraisa spēcīgu magnēto optisko efektu.
Tīriem retzemju metāliem nav spēcīgu magnēto optisko efektu. Tikai tad, kad retzemju elementi tiek iepludināti optiskos materiālos, piemēram, stiklā, saliktos kristālos un sakausējuma plēvēs, parādīsies retzemju elementu spēcīgais magneto-optiskais efekts. Parasti izmantotie magneto-optiskie materiāli ir pārejas grupas elementi, piemēram, (Rebi) 3 (FEA) 5O12 granāta kristāli (metāla elementi, piemēram, A1, GA, SC, GE, IN), retm amorfās plēves (Fe, Co, Ni, Mn) un retzemju stiklības.
Magneto optiskais kristāls
Magneto optikas kristāli ir kristāla materiāli ar magnēto optisko iedarbību. Magneto-optiskais efekts ir cieši saistīts ar kristāla materiālu magnētismu, īpaši ar materiālu magnetizācijas stiprumu. Tāpēc daži izcili magnētiskie materiāli bieži ir magneto-optiski materiāli ar lieliskām magneto-optiskajām īpašībām, piemēram, Yttium dzelzs granāts un retzemju dzelzs granāta kristāli. Vispārīgi runājot, kristāli ar labākām magneto-optiskajām īpašībām ir feromagnētiski un ferimagnētiski kristāli, piemēram, EUO un EUS ir feromagnēti, yttrium dzelzs granāts un bismuts leģēja retzemju dzelzs granātu, kas ir ferimagnēti. Pašlaik galvenokārt tiek izmantoti šie divi kristālu veidi, īpaši melnie magnētiskie kristāli.
Retzemju dzelzs granāta magneto-optiskais materiāls
1. Retzemju dzelzs granāta magneto-optisko materiālu strukturālās īpašības
Garāta tipa ferīta materiāli ir jauns magnētisko materiālu veids, kas mūsdienās ir ātri attīstījies. Vissvarīgākais no tiem ir retzemju dzelzs granāts (pazīstams arī kā magnētiskais granāts), ko parasti dēvē par re3fe2fe3o12 (to var saīsināt kā re3fe5o12), kur re ir yttrium jons (daži ir leģēti ar ca, bi plazmu), fe joni, kas var tikt aizstāti ar, cr plazma un fe joniem. Līdz šim ražotie ir pavisam 11 atsevišķu retzemju dzelzs granāta veidi, un visizdevīgākais ir Y3Fe5O12, kas saīsināts kā Yig.
2. Yttrium dzelzs granāta magneto-optiskais materiāls
Yttium dzelzs granāts (YIG) pirmo reizi tika atklāts Bell Corporation 1956. gadā kā viens kristāls ar spēcīgu magneto-optisko iedarbību. Magnetizētam Yttium dzelzs granātam (YIG) ir magnētisks zaudējums, kas ir vairāki lielāks par lielumu zemāks nekā jebkurš cits ferīts īpaši augstas frekvences laukā, padarot to plaši izmantotu kā informācijas glabāšanas materiālu.
3. Augstas leģētas BI sērijas retzemju dzelzs granāta magnēto optiskie materiāli
Izstrādājot optisko komunikāciju tehnoloģiju, ir palielinājušās arī informācijas pārraides kvalitātes un jaudas prasības. Raugoties no materiālo pētījumu viedokļa, ir jāuzlabo magneto-optisko materiālu darbība kā izolatoru kodols, lai to Faraday rotācijai būtu maza temperatūras koeficienta un liela viļņa garuma stabilitāte, lai uzlabotu ierīces izolācijas stabilitāti pret temperatūras un viļņa garuma izmaiņām. Pētniecības uzmanības centrā ir augstas leģētas bi jonu sērijas retzemju dzelzs granāta vienkristāli un plānas plēves.
Bi3Fe5O12 (liels) viena kristāla plāna plēve dod cerību uz integrētu mazo magneto optisko izolatoru attīstību. 1988. gadā T Kouda et al. Iegūtās BI3FESO12 (BIIG) vienas kristāla plānas plēves pirmo reizi, izmantojot reaktīvo plazmas izsmidzināšanas nogulsnēšanās metodi ribas (reakcija Lon Bean Sputtering). Pēc tam Amerikas Savienotās Valstis, Japāna, Francija un citi veiksmīgi ieguva BI3FE5O12 un augsti bi leģētu retzemju dzelzs granāta magneto-optiskās plēves, izmantojot dažādas metodes.
4. CE leģēta retzemju dzelzs granāta magneto-optiskie materiāli
Salīdzinot ar parasti izmantotajiem materiāliem, piemēram, Yig un Gdbiig, CE leģēta retzemju dzelzs granāts (CE: YIG) ir lielas Faraday rotācijas leņķa, zemas temperatūras koeficienta, zemas absorbcijas un zemu izmaksu īpašības. Pašlaik tas ir visdaudzsološākais jaunā Faraday rotācijas magneto-optiskā materiāla tips.
Retzemju magnēto optisko materiālu pielietošana
Magneto optiskajiem kristāla materiāliem ir ievērojams tīrs Faraday efekts, zems absorbcijas koeficients pie viļņu garuma, kā arī augsta magnetizācija un caurlaidība. Galvenokārt izmanto optisko izolatoru, optisko nesaistīto komponentu, magneto optiskās atmiņas un magneto optisko modulatoru, optisko sakaru un integrēto optisko ierīču, datora glabāšanas, loģikas darbību un pārraides funkciju ražošanā, magneto optiskos displejos, magneto optiskajā reģistrēšanā, jauni mikroviļņu ierīces, laseras giroskopijas utt. Ar magneto ierakstu, ar jauniem mikroviļņu ierīcēm, laseriem, utt. Magnetam, kas atrodas magnētiski, magnētiski, laseriem, utt. Magnetu, kas atrodas magnētiski, utt. Palielinās arī ierīces, kuras var izmantot un ražot.
(1) optiskais izolators
Optiskās sistēmās, piemēram, optiskās šķiedras komunikācijā, ir gaisma, kas atgriežas lāzera avotā, pateicoties dažādu komponentu atstarošanas virsmām optiskajā ceļā. Šī gaisma padara lāzera avota izejas gaismas intensitāti nestabilu, izraisot optisko troksni un ievērojami ierobežojot signālu pārraides spēju un sakaru attālumu optiskās šķiedras komunikācijā, padarot optisko sistēmu darbībā nestabilu. Optiskais izolators ir pasīva optiskā ierīce, kas ļauj iziet tikai vienvirziena gaismai, un tā darba princips ir balstīts uz Faraday rotācijas nesavienojamību. Gaisma, kas atspoguļota caur optisko šķiedru atbalss, var labi izolēt optiskos izolatorus.
(2) Magneto optiskā strāvas testeris
Straujā modernā rūpniecības attīstība ir izvirzījusi augstākas prasības enerģijas režģu pārraidei un noteikšanai, un tradicionālās augstsprieguma un augsta strāvas mērīšanas metodes saskarsies ar nopietnām problēmām. Izstrādājot optisko šķiedru tehnoloģiju un materiālo zinātni, magneto-optisko pašreizējo testētāji ir ieguvuši plašu uzmanību, pateicoties to lieliskajai izolācijai un anti-interferences iespējām, augstu mērījumu precizitāti, vieglu miniaturizāciju un bez iespējamiem eksplozijas apdraudējumiem.
(3) Mikroviļņu ierīce
Yig ir šauras feromagnētiskās rezonanses līnijas, blīvas struktūras, labas temperatūras stabilitātes un ļoti maza raksturīga elektromagnētiskā zuduma īpašības augstās frekvencēs. Šīs īpašības padara to piemērotu dažādu mikroviļņu ierīču izgatavošanai, piemēram, augstfrekvences sintezatoriem, joslas filtriem, oscilatoriem, reklāmas tuninga vadītājiem utt. Tas ir plaši izmantots mikroviļņu frekvences joslā zem rentgenstaru joslas. Turklāt magneto-optiskos kristālus var izgatavot arī magneto-optiskajās ierīcēs, piemēram, gredzena formas ierīcēs un magneto-optiskajos displejos.
(4) Magneto optiskā atmiņa
Informācijas apstrādes tehnoloģijā informācijas ierakstīšanai un glabāšanai tiek izmantoti magneto-optiskie materiāli. Magneto optiskā uzglabāšana ir optiskās uzglabāšanas līderis, ar lielas ietilpības un bezmaksas apmaiņas īpašībām, kā arī magnētiskās uzglabāšanas un vidējā piekļuves ātruma, kas līdzīgs magnētiskajiem cietajiem diskdziņiem, priekšrocībām. Izmaksu veiktspējas koeficients būs atslēga tam, vai magnēto optiskie diski var rādīt ceļu.
(5) TG vienkristāls
TGG ir kristāls, kuru 2008. gadā izstrādāja Fudžian Fujing Technology Co., Ltd. (Castech). Tās galvenās priekšrocības: TGG vienam kristālam ir liela magneto-optiskā konstante, augsta termiskā vadītspēja, zems optiskais zudums un augsts lāzera bojājuma slieksnis, un to plaši izmanto vairāku līmeņu pastiprināšanā, gredzenā un sēklu injekcijā, piemēram, kā Yag un T-attīstītā SAPPE SAPPHE SAPPHE SAPPHE SAPPHE-SAPPH SAPPHE-SAPPH SAPPHE-SAPPHE SAPPHEPH SAPPHE-SAPPHE-SAPPHE-SAPHED SAPHED SAPHED SAPHED SAPHED SAPHED SAPID SAVAM ATTĪSTĪBAS ATTĪSTĪT
Pasta laiks: augusts-16-2023