तर ही एक दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेटो ऑप्टिकल सामग्री आहे

दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेटो ऑप्टिकल साहित्य

मॅग्नेटो ऑप्टिकल मटेरियल अल्ट्राव्हायोलेट ते इन्फ्रारेड बँडमध्ये मॅग्नेटो ऑप्टिकल प्रभावांसह ऑप्टिकल माहिती कार्यात्मक सामग्रीचा संदर्भ देते. रेअर अर्थ मॅग्नेटो ऑप्टिकल मटेरिअल्स हे एक नवीन प्रकारचे ऑप्टिकल माहिती फंक्शनल मटेरियल आहे जे त्यांच्या मॅग्नेटो ऑप्टिकल गुणधर्मांचा आणि प्रकाश, वीज आणि चुंबकत्व यांच्या परस्परसंवाद आणि रूपांतरणाचा वापर करून विविध फंक्शन्ससह ऑप्टिकल उपकरणांमध्ये बनविले जाऊ शकते. जसे की मॉड्युलेटर, आयसोलेटर, सर्कुलेटर, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल स्विचेस, डिफ्लेक्टर्स, फेज शिफ्टर्स, ऑप्टिकल इन्फॉर्मेशन प्रोसेसर, डिस्प्ले, मेमरी, लेझर गायरो बायस मिरर, मॅग्नेटोमीटर, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सेन्सर्स, प्रिंटिंग मशीन, व्हिडिओ रेकॉर्डर, रीकॉग्नीशन मशीन, रीकॉर्डिंग मशीन , ऑप्टिकल वेव्हगाइड्स, इ.

दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेटो ऑप्टिक्सचा स्त्रोत

ददुर्मिळ पृथ्वी घटकन भरलेल्या 4f इलेक्ट्रॉन लेयरमुळे एक असुधारित चुंबकीय क्षण निर्माण होतो, जो मजबूत चुंबकत्वाचा स्रोत आहे; त्याच वेळी, हे इलेक्ट्रॉन संक्रमणास देखील कारणीभूत ठरू शकते, जे प्रकाश उत्तेजनाचे कारण आहे, ज्यामुळे मजबूत चुंबकीय ऑप्टिकल प्रभाव पडतो.

शुद्ध दुर्मिळ पृथ्वी धातू मजबूत मॅग्नेटो ऑप्टिकल प्रभाव प्रदर्शित करत नाहीत. जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांना काच, संयुग क्रिस्टल्स आणि मिश्र धातु फिल्म्ससारख्या ऑप्टिकल सामग्रीमध्ये डोप केले जाते तेव्हाच दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचा मजबूत चुंबकीय-ऑप्टिकल प्रभाव दिसून येईल. (REBi) 3 (FeA) 5O12 गार्नेट क्रिस्टल्स (A1, Ga, Sc, Ge, In सारखे धातूचे घटक), RETM आकारहीन फिल्म्स (Fe, Co, Ni, Mn) सारखे संक्रमण गट घटक सामान्यतः वापरले जातात. ), आणि दुर्मिळ पृथ्वी चष्मा.

मॅग्नेटो ऑप्टिकल क्रिस्टल

मॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल्स मॅग्नेटो ऑप्टिक प्रभावांसह क्रिस्टल सामग्री आहेत. मॅग्नेटो-ऑप्टिकल प्रभाव क्रिस्टल सामग्रीच्या चुंबकत्वाशी, विशेषत: सामग्रीच्या चुंबकीकरण शक्तीशी जवळून संबंधित आहे. म्हणून, काही उत्कृष्ट चुंबकीय पदार्थ बहुतेकदा उत्कृष्ट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल गुणधर्मांसह मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री असतात, जसे की यट्रिअम लोह गार्नेट आणि दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट क्रिस्टल्स. साधारणपणे बोलायचे झाल्यास, उत्तम चुंबकीय-ऑप्टिकल गुणधर्म असलेले क्रिस्टल्स फेरोमॅग्नेटिक आणि फेरीमॅग्नेटिक क्रिस्टल्स आहेत, जसे की EuO आणि EuS फेरोमॅग्नेट्स आहेत, य्ट्रिअम लोह गार्नेट आणि बिस्मथ डोप केलेले दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट फेरीमॅग्नेट आहेत. सध्या, या दोन प्रकारचे क्रिस्टल्स प्रामुख्याने वापरले जातात, विशेषतः फेरस चुंबकीय क्रिस्टल्स.

दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री

1. दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्रीची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये

गार्नेट प्रकारचे फेराइट साहित्य हे चुंबकीय पदार्थांचे एक नवीन प्रकार आहेत जे आधुनिक काळात वेगाने विकसित झाले आहेत. त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट (ज्याला चुंबकीय गार्नेट देखील म्हणतात), सामान्यतः RE3Fe2Fe3O12 म्हणून संबोधले जाते (संक्षिप्तपणे RE3Fe5O12 असे म्हटले जाऊ शकते), जेथे RE एक yttrium आयन आहे (काही Ca, Bi प्लाझ्मासह देखील डोप केलेले आहेत), Fe Fe2 मधील आयन In, Se, Cr प्लाझ्मा द्वारे बदलले जाऊ शकतात आणि Fe मधील Fe आयन असू शकतात A, Ga प्लाझ्मा ने बदलले. आतापर्यंत एकूण 11 प्रकारचे सिंगल रेअर अर्थ आयर्न गार्नेट तयार केले गेले आहेत, ज्यात सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण Y3Fe5O12 आहे, ज्याचे संक्षिप्त रूप YIG आहे.

2. य्ट्रिअम लोह गार्नेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री

Yttrium आयर्न गार्नेट (YIG) प्रथम 1956 मध्ये बेल कॉर्पोरेशनने मजबूत चुंबकीय-ऑप्टिकल प्रभावांसह एकल क्रिस्टल म्हणून शोधले होते. मॅग्नेटाइज्ड य्ट्रिअम आयर्न गार्नेट (YIG) मध्ये अल्ट्रा-हाय फ्रिक्वेंसी फील्डमध्ये इतर कोणत्याही फेराइटपेक्षा कमी प्रमाणात मॅग्नेटिक लॉस आहे, ज्यामुळे माहिती स्टोरेज मटेरियल म्हणून त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होतो.

3. उच्च डोपड द्वि मालिका दुर्मिळ अर्थ लोह गार्नेट मॅग्नेटो ऑप्टिकल साहित्य

ऑप्टिकल कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, माहिती प्रसारण गुणवत्ता आणि क्षमतेच्या आवश्यकता देखील वाढल्या आहेत. भौतिक संशोधनाच्या दृष्टीकोनातून, पृथक्करणांचा गाभा म्हणून मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्रीचे कार्यप्रदर्शन सुधारणे आवश्यक आहे, जेणेकरून त्यांच्या फॅराडे रोटेशनमध्ये लहान तापमान गुणांक आणि मोठी तरंगलांबी स्थिरता असेल, ज्यामुळे उपकरणाच्या पृथक्करणाची स्थिरता सुधारली जावी. तापमान आणि तरंगलांबी बदल. उच्च डोपड बाय आयन मालिका दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट सिंगल क्रिस्टल्स आणि पातळ फिल्म्स संशोधनाचे केंद्र बनले आहेत.

Bi3Fe5O12 (BiG) सिंगल क्रिस्टल थिन फिल्म एकात्मिक लहान मॅग्नेटो ऑप्टिकल आयसोलेटरच्या विकासासाठी आशा आणते. 1988 मध्ये, टी कौडा आणि इतर. RIBS (प्रतिक्रिया लोन बीन स्पटरिंग) वापरून प्रथमच Bi3FesO12 (BiIG) सिंगल क्रिस्टल पातळ फिल्म्स प्राप्त केल्या. त्यानंतर, युनायटेड स्टेट्स, जपान, फ्रान्स आणि इतरांनी विविध पद्धतींचा वापर करून Bi3Fe5O12 आणि उच्च द्वि-डोपड रेअर अर्थ आयर्न गार्नेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल फिल्म्स यशस्वीरित्या मिळवल्या.

4. सीई डोप केलेले दुर्मिळ पृथ्वी लोह गार्नेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल साहित्य

YIG आणि GdBiIG सारख्या सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीच्या तुलनेत, Ce डोपेड रेअर अर्थ आयर्न गार्नेट (Ce: YIG) मध्ये मोठे फॅराडे रोटेशन अँगल, कमी तापमान गुणांक, कमी शोषण आणि कमी किमतीची वैशिष्ट्ये आहेत. हे सध्या फॅराडे रोटेशन मॅग्नेटो-ऑप्टिकल मटेरियलचा सर्वात आश्वासक नवीन प्रकार आहे.
रेअर अर्थ मॅग्नेटो ऑप्टिक मटेरियलचा वापर

मॅग्नेटो ऑप्टिकल क्रिस्टल मटेरियलमध्ये लक्षणीय शुद्ध फॅराडे प्रभाव असतो, तरंगलांबीमध्ये कमी शोषण गुणांक आणि उच्च चुंबकीकरण आणि पारगम्यता असते. प्रामुख्याने ऑप्टिकल आयसोलेटर्स, ऑप्टिकल नॉन-रिसिप्रोकल घटक, मॅग्नेटो ऑप्टिकल मेमरी आणि मॅग्नेटो ऑप्टिकल मॉड्युलेटर, फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन आणि इंटिग्रेटेड ऑप्टिकल डिव्हाइसेस, कॉम्प्युटर स्टोरेज, लॉजिक ऑपरेशन आणि ट्रान्समिशन फंक्शन्स, मॅग्नेटो ऑप्टिकल डिस्प्ले, मॅग्नेटो ऑप्टिकल रेकॉर्डिंग, मॅग्नेटो ऑप्टिकल रेकॉर्डिंग, नवीन उपकरणे यांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते. , लेसर जायरोस्कोप इ. सतत सह मॅग्नेटो-ऑप्टिकल क्रिस्टल मटेरियलचा शोध, लागू आणि उत्पादित केल्या जाऊ शकणाऱ्या उपकरणांची श्रेणी देखील वाढेल.

(1) ऑप्टिकल आयसोलेटर

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनसारख्या ऑप्टिकल प्रणालींमध्ये, ऑप्टिकल मार्गातील विविध घटकांच्या परावर्तन पृष्ठभागांमुळे लेसर स्त्रोताकडे परत येणारा प्रकाश असतो. हा प्रकाश लेसर स्त्रोताची आउटपुट प्रकाश तीव्रता अस्थिर बनवतो, ज्यामुळे ऑप्टिकल आवाज होतो आणि फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनमधील सिग्नलची प्रसारण क्षमता आणि संप्रेषण अंतर मोठ्या प्रमाणात मर्यादित होते, ज्यामुळे ऑप्टिकल प्रणाली ऑपरेशनमध्ये अस्थिर होते. ऑप्टिकल आयसोलेटर हे एक निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरण आहे जे केवळ दिशाहीन प्रकाशाला जाऊ देते आणि त्याचे कार्य तत्त्व फॅराडे रोटेशनच्या नॉन-रिप्रोसिटीवर आधारित आहे. फायबर ऑप्टिक प्रतिध्वनीद्वारे परावर्तित होणारा प्रकाश ऑप्टिकल आयसोलेटरद्वारे चांगल्या प्रकारे विलग केला जाऊ शकतो.

(2) मॅग्नेटो ऑप्टिक करंट टेस्टर

आधुनिक उद्योगाच्या जलद विकासाने पॉवर ग्रिड्सचे प्रसारण आणि शोध यासाठी उच्च आवश्यकता पुढे आणल्या आहेत आणि पारंपारिक उच्च-व्होल्टेज आणि उच्च वर्तमान मापन पद्धतींना गंभीर आव्हानांचा सामना करावा लागेल. फायबर ऑप्टिक तंत्रज्ञान आणि भौतिक विज्ञानाच्या विकासासह, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल वर्तमान परीक्षकांनी त्यांच्या उत्कृष्ट इन्सुलेशन आणि हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता, उच्च मापन अचूकता, सोपे सूक्ष्मीकरण आणि संभाव्य स्फोट धोके यामुळे व्यापक लक्ष वेधले आहे.

(३) मायक्रोवेव्ह उपकरण

YIG मध्ये अरुंद फेरोमॅग्नेटिक रेझोनान्स लाइन, दाट रचना, चांगले तापमान स्थिरता आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीवर अतिशय लहान वैशिष्ट्यपूर्ण इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक नुकसान ही वैशिष्ट्ये आहेत. ही वैशिष्ट्ये हाय-फ्रिक्वेंसी सिंथेसायझर, बँडपास फिल्टर, ऑसिलेटर, एडी ट्यूनिंग ड्रायव्हर्स इत्यादी विविध मायक्रोवेव्ह उपकरणे बनवण्यासाठी योग्य बनवतात. एक्स-रे बँडच्या खाली असलेल्या मायक्रोवेव्ह फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे. याव्यतिरिक्त, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल क्रिस्टल्स मॅग्नेटो-ऑप्टिकल उपकरणांमध्ये देखील बनवता येतात जसे की रिंग-आकाराची उपकरणे आणि मॅग्नेटो-ऑप्टिकल डिस्प्ले.

(4) मॅग्नेटो ऑप्टिकल मेमरी

माहिती प्रक्रिया तंत्रज्ञानामध्ये, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल मीडियाचा वापर माहिती रेकॉर्डिंग आणि संग्रहित करण्यासाठी केला जातो. मॅग्नेटो ऑप्टिकल स्टोरेज हे ऑप्टिकल स्टोरेजमध्ये अग्रेसर आहे, मोठ्या क्षमतेच्या वैशिष्ट्यांसह आणि ऑप्टिकल स्टोरेजचे फ्री स्वॅपिंग, तसेच चुंबकीय स्टोरेजचे पुसून टाकण्यायोग्य पुनर्लेखन आणि चुंबकीय हार्ड ड्राइव्ह प्रमाणेच सरासरी ऍक्सेस गतीचे फायदे. मॅग्नेटो ऑप्टिकल डिस्क मार्ग दाखवू शकतात की नाही यासाठी किमतीच्या कामगिरीचे गुणोत्तर महत्त्वाचे असेल.

(5) TG सिंगल क्रिस्टल

TGG हे 2008 मध्ये Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) ने विकसित केलेले क्रिस्टल आहे. त्याचे मुख्य फायदे: TGG सिंगल क्रिस्टलमध्ये मोठे चुंबक-ऑप्टिकल स्थिरता, उच्च थर्मल चालकता, कमी ऑप्टिकल नुकसान आणि उच्च लेसर नुकसान थ्रेशोल्ड आहे. बहु-स्तरीय प्रवर्धन, रिंग आणि सीड इंजेक्शन लेसर जसे की YAG आणि टी-डोप केलेले नीलम