Zeldzame aardmagneto optische materialen
Magneto -optische materialen verwijzen naar functionele informatie van optische informatie met optische effecten van magneto in de ultraviolet tot infraroodbanden. Zeldzame aardmagneto -optische materialen zijn een nieuw type optische informatie Functionele materialen die kunnen worden gemaakt tot optische apparaten met verschillende functies door gebruik te maken van hun magneto -optische eigenschappen en de interactie en conversie van licht, elektriciteit en magnetisme. Zoals modulatoren, isolatoren, circulatoren, magneto-optische schakelaars, deflectoren, fase-shifters, optische informatieprocessors, displays, herinneringen, laser-gyro bias spiegels, magnetometers, magneto-optische sensoren, afdrukmachines, video-recorders, patroonherkenningsmachines, optische schijven, optische wifgeleiders, optische wifgids, enz.
De bron van zeldzame aardmagnetische optica
DeZeldzame aardelementgenereert een niet -gecorrigeerd magnetisch moment vanwege de niet -gevulde 4F -elektronenlaag, die de bron is van sterk magnetisme; Tegelijkertijd kan het ook leiden tot elektronenovergangen, wat de oorzaak is van lichte excitatie, wat leidt tot sterke optische magneto -effecten.
Pure zeldzame aardmetalen vertonen geen sterke optische effecten van magneto. Alleen wanneer zeldzame aardelementen worden gedoteerd in optische materialen zoals glas, samengestelde kristallen en legeringsfilms, verschijnt het sterke magneto-optische effect van zeldzame aardelementen. De veelgebruikte magneto-optische materialen zijn overgangsgroepelementen zoals (Rebi) 3 (FEA) 5O12 Garnet-kristallen (metaalelementen zoals A1, GA, SC, GE, In), RETM-amorfe films (Fe, Co, Ni, Mn) en zeldzame aardglazen.
Magneto optisch kristal
Magneto -optische kristallen zijn kristalmaterialen met magneto -optische effecten. Het magneto-optische effect is nauw verwant aan het magnetisme van kristalmaterialen, met name de magnetisatiesterkte van de materialen. Daarom zijn sommige uitstekende magnetische materialen vaak magneto-optische materialen met uitstekende magneto-optische eigenschappen, zoals yttrium-ijzeren granaat en zeldzame aardijzeren granaatkristallen. Over het algemeen zijn kristallen met betere magneto-optische eigenschappen ferromagnetische en ferrimagnetische kristallen, zoals EUO en EUS zijn ferromagneten, yttrium ijzeren granaat en bismut gedoteerde zeldzame aardijzeren granaat zijn ferrimagnets. Momenteel worden deze twee soorten kristallen voornamelijk gebruikt, vooral met ferreuze magnetische kristallen.
Zeldzaam aardijzeren granaatmagnet-optisch materiaal
1. Structurele kenmerken van zeldzame aardijzeren granaatmagnet-optische materialen
Ferrietmaterialen van het granaattype zijn een nieuw type magnetische materialen die zich snel in de moderne tijd hebben ontwikkeld. De belangrijkste van hen is zeldzame aardijzeren granaat (ook bekend als magnetisch granaat), meestal aangeduid als RE3FE2FE3O12 (kan worden afgekort als RE3FE5O12), waar RE een yttrium -ion is (sommige zijn ook gedoteerd met Ca, Bi Plasma), Fe ION in FE2 kan worden vervangen door A, GA PLASMA. Er zijn in totaal 11 soorten zeldzame zeldzame aarde -ijzeren granaat die tot nu toe zijn geproduceerd, met de meest typische Y3Fe5O12, afgekort als Yig.
2. Yttrium ijzeren granaatmagnet-optisch materiaal
Yttrium ijzeren granaat (YIG) werd voor het eerst ontdekt door Bell Corporation in 1956 als een enkel kristal met sterke magneto-optische effecten. Gagnetiseerd yttrium-ijzeren granaat (YIG) heeft een magnetisch verlies die meerdere orden van grootte lager zijn dan enig ander ferriet in het ultrahoge frequentieveld, waardoor het op grote schaal wordt gebruikt als informatieopslagmateriaal.
3. Hoge gedoteerde BI -serie zeldzame aardijzeren granaatmagneto optische materialen
Met de ontwikkeling van optische communicatietechnologie zijn de vereisten voor de kwaliteit en capaciteit van informatietransmissie ook toegenomen. Vanuit het perspectief van materiaalonderzoek is het noodzakelijk om de prestaties van magneto-optische materialen als de kern van isolatoren te verbeteren, zodat hun Faraday-rotatie een kleine temperatuurcoëfficiënt en grote golflengtestabiliteit heeft, om de stabiliteit van apparaatisolatie tegen temperatuur en golflengte-veranderingen te verbeteren. Hoge gedoteerde bi -ionenreeks zeldzame aardijzeren granaat enkele kristallen en dunne films zijn de focus van onderzoek geworden.
BI3Fe5O12 (Big) Single Crystal Thin Film brengt hoop op de ontwikkeling van geïntegreerde kleine magneto -optische isolatoren. In 1988, T Kouda et al. verkregen BI3FESO12 (BIIG) enkele kristal dunne films voor het eerst met behulp van reactieve plasma sputterdepositie methode ribben (reactie lon bean sputtering). Vervolgens verkregen de Verenigde Staten, Japan, Frankrijk en anderen met succes Bi3Fe5O12 en met hoge bi-gedoteerde zeldzame aardijzeren granaatmagnet-optische films met behulp van verschillende methoden.
4. CE gedoteerde zeldzame aardijzeren granaatmagnet-optische materialen
Vergeleken met veelgebruikte materialen zoals YIG en GDBIIG, heeft CE -gedoteerde zeldzame aardijzeren granaat (CE: YIG) de kenmerken van grote Faraday -rotatiehoek, lage temperatuurcoëfficiënt, lage absorptie en lage kosten. Het is momenteel het meest veelbelovende nieuwe type Faraday-rotatiemagnet-optisch materiaal.
Toepassing van zeldzame aardmagnetische optische materialen
Magneto -optische kristalmaterialen hebben een significant zuiver Faraday -effect, lage absorptiecoëfficiënt bij golflengten en hoge magnetisatie en permeabiliteit. Voornamelijk gebruikt bij de productie van optische isolators, optische niet-wederkerige componenten, optische magneto-optische geheugen en optische magneto-modulatoren, glasvezelcommunicatie en geïntegreerde optische apparaten, computeropslag, logische werking en transmissiefuncties, magneto optische displays, magneto optische opname, nieuwe microwave-apparaten, lasergyroscopen, enz. Apparaten die kunnen worden toegepast en vervaardigd, zullen ook toenemen.
(1) optische isolator
In optische systemen zoals glasvezelcommunicatie is er licht dat terugkeert naar de laserbron vanwege de reflectieoppervlakken van verschillende componenten in het optische pad. Dit licht zorgt ervoor dat de uitgangslichtintensiteit van de laserbron onstabiel is, waardoor optische ruis wordt veroorzaakt en de transmissiecapaciteit en communicatieafstand van signalen in glasvezeloptische communicatie sterk beperkt, waardoor het optische systeem in werking onstabiel wordt. Een optische isolator is een passief optisch apparaat waarmee alleen unidirectioneel licht kan passeren, en het werkprincipe is gebaseerd op de niet -wederkerigheid van Faraday -rotatie. Het licht dat wordt gereflecteerd door glasvezel echo's kan goed worden geïsoleerd door optische isolatoren.
(2) Magneto -optische stroomtester
De snelle ontwikkeling van de moderne industrie heeft een hogere vereisten voorgesteld voor de transmissie en detectie van vermogensnetten, en traditionele hoogspannings- en hoogstroommeetmethoden zullen ernstige uitdagingen worden geconfronteerd. Met de ontwikkeling van glasvezeltechnologie en materiaalwetenschappen hebben magneto-optische stroomtesters wijdverbreide aandacht gekregen vanwege hun uitstekende isolatie- en anti-interferentiemogelijkheden, hoge meetnauwkeurigheid, eenvoudige miniaturisatie en geen potentiële explosie-gevaren.
(3) magnetronapparaat
Yig heeft de kenmerken van smalle ferromagnetische resonantielijn, dichte structuur, goede temperatuurstabiliteit en zeer klein karakteristiek elektromagnetisch verlies bij hoge frequenties. Deze kenmerken maken het geschikt voor het maken van verschillende magnetronapparaten, zoals hoogfrequente synthesizers, bandpassfilters, oscillatoren, advertentiestemmingsdrivers, enz. Het is veel gebruikt in de magnetronfrequentieband onder de röntgenband. Bovendien kunnen magneto-optische kristallen ook worden gemaakt in magneto-optische apparaten zoals ringvormige apparaten en magneto-optische displays.
(4) Magneto optisch geheugen
In informatieverwerkingstechnologie worden magneto-optische media gebruikt voor het opnemen en opslaan van informatie. Magneto Optical Storage is de leider in optische opslag, met de kenmerken van grote capaciteit en gratis swapping van optische opslag, evenals de voordelen van uitwisbare herschrijving van magnetische opslag en gemiddelde toegangssnelheid vergelijkbaar met magnetische harde schijven. De kostenprestatieverhouding is de sleutel tot de vraag of magneto -optische schijven de weg kunnen leiden.
(5) Tg enkel kristal
TGG is a crystal developed by Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) in 2008. Its main advantages: TGG single crystal has a large magneto-optical constant, high thermal conductivity, low optical loss, and high laser damage threshold, and is widely used in multi-level amplification, ring, and seed injection lasers such as YAG and T-doped sapphire
Posttijd: augustus-16-2023