Materiale optice cu magneto de pământ rar
Materialele optice magneto se referă la materialele funcționale ale informațiilor optice cu efecte optice magneto în benzile ultraviolete la infraroșu. Materialele optice ale magnetoului de pământ rar sunt un nou tip de materiale funcționale de informații optice care pot fi realizate în dispozitive optice cu diverse funcții, utilizând proprietățile lor optice magneto și interacțiunea și conversia luminii, electricității și magnetismului. Cum ar fi modulatori, izolatori, circulatori, comutatoare magneto-optice, deflectoare, schimbătoare de fază, procesoare de informații optice, afișaje, amintiri, oglinzi de prejudecată cu laser, magnetometre, senzori magneto-optici, mașini de imprimare, înregistrări video, mașini de recunoaștere a modelului, discuri optice, ghiduri de undă optică, etc.
Sursa opticii magneto de pământ rare
element de pământ rargenerează un moment magnetic necorectat datorită stratului de electroni 4F nemulțumit, care este sursa de magnetism puternic; În același timp, poate duce, de asemenea, la tranziții de electroni, care este cauza excitației ușoare, ceea ce duce la efecte optice magneto puternice.
Metalele pur rare ale pământului nu prezintă efecte optice magneto puternice. Numai atunci când elementele rare de pământ sunt dopate în materiale optice, cum ar fi sticla, cristalele compuse și filmele din aliaj, va apărea efectul magneto-optic puternic al elementelor rare ale pământului. Materialele magneto-optice utilizate frecvent sunt elemente ale grupului de tranziție, cum ar fi (REBI) 3 (FEA) 5O12 Cristale de granat (elemente metalice precum A1, GA, SC, GE, IN), filme amorfe de retm (Fe, Co, Ni, MN) și ochelari rare de pământ.
Cristal optic Magneto
Cristalele optice magneto sunt materiale de cristal cu efecte optice magneto. Efectul magneto-optic este strâns legat de magnetismul materialelor de cristal, în special de rezistența de magnetizare a materialelor. Prin urmare, unele materiale magnetice excelente sunt adesea materiale magneto-optice cu proprietăți magneto-optice excelente, cum ar fi granatul de fier Yttrium și cristale rare de granat de fier. În general, cristalele cu proprietăți magneto-optice mai bune sunt cristale ferromagnetice și ferrimagnetice, cum ar fi EUO și EUS fiind ferromagneti, granatul de fier de yttrium și granatul rar de fier dopat cu bismut fiind ferrimagnete. În prezent, aceste două tipuri de cristale sunt utilizate în principal, în special cristale magnetice feroase.
Material magneto-optic al granatului de fier de pământ rar
1.. Caracteristici structurale ale materialelor magneto-optice ale granatului de fier de pământ rar
Materialele de ferite de tip granat sunt un nou tip de materiale magnetice care s -au dezvoltat rapid în timpurile moderne. Cel mai important dintre ei este granatul de fier de pământ rar (cunoscut și sub denumirea de granat magnetic), denumit în mod obișnuit RE3FE2FE3O12 (poate fi prescurtat ca re3fe5o12), unde RE este un ion de yttrium (unii sunt, de asemenea, doped cu Ca, Bi Plasma), Fe2 poate fi înlocuit printr -un se Plasma GA. Există un total de 11 tipuri de granat de fier de pământ unic rar, care au fost produse până acum, cel mai tipic fiind Y3FE5O12, prescurtat ca Yig.
2..
Granatul de fier Yttrium (Yig) a fost descoperit pentru prima dată de Bell Corporation în 1956 ca un singur cristal cu efecte magneto-optice puternice. Garnet de fier de yttrium magnetizat (Yig) are o pierdere magnetică cu mai multe ordine de mărime mai mică decât orice alt ferit din câmpul de frecvență ultra-înaltă, ceea ce îl face pe scară largă ca material de stocare a informațiilor.
3. Seria BI dopată înaltă Bi rară Materiale optice de granat de fier pentru pământ rar
Odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicare optică, cerințele pentru calitatea și capacitatea transmiterii informațiilor au crescut și ele. Din perspectiva cercetării materiale, este necesar să se îmbunătățească performanța materialelor magneto-optice ca nucleu al izolatoarelor, astfel încât rotația lor Faraday să aibă un coeficient de temperatură mic și o stabilitate mare de lungime de undă, pentru a îmbunătăți stabilitatea izolării dispozitivului împotriva modificărilor de temperatură și lungime de undă. Seria BI ionică ridicată de granat de fier rar de fier și filme subțiri au devenit punctul central al cercetării.
BI3FE5O12 (BIG) Filmul subțire cu un singur cristal aduce speranță pentru dezvoltarea de izolatoare optice cu magneto integrate. În 1988, T Kouda și colab. a obținut filme subțiri cu un singur cristal Bi3FeSO12 (BIIG) folosind prima dată coaste de depunere a sputtering -ului plasmatic reactiv (reacție Lon Bean Sputtering). Ulterior, Statele Unite, Japonia, Franța și alții au obținut cu succes filme BI3FE5O12 și filme magneto-optice ale granatului de fier, cu dop rar, rare, cu granat de fier, folosind diferite metode.
4. CE Materiale magneto-optice cu granat de fier rar de pământ rar
În comparație cu materialele utilizate frecvent, cum ar fi Yig și GDBIIG, granatul de fier de pământ rar dopat CE (CE: Yig) are caracteristicile unghiului de rotație Faraday mare, coeficientului de temperatură scăzută, absorbției scăzute și costuri reduse. În prezent este cel mai promițător tip de material magneto-optic de rotație Faraday.
Aplicarea materialelor optice cu magneto de pământ rar
Materialele de cristal optic magneto au un efect Faraday pur semnificativ, un coeficient de absorbție scăzut la lungimi de undă și magnetizare și permeabilitate ridicată. Utilizate în principal în producția de izolatoare optice, componente non-reciproce optice, memorie optică magneto și modulatoare optice magneto, comunicare cu fibră optică și dispozitive optice integrate, funcții de stocare a computerului, funcționare logică și transmisie, afișaje optice magneto, înregistrare optică, noi, cu dispozitive de microwave, gyrospes lasercal, etc. Materiale de cristal, gama de dispozitive care pot fi aplicate și fabricate vor crește.
(1) Izolator optic
În sisteme optice, cum ar fi comunicarea cu fibră optică, există lumină care revine la sursa laser datorită suprafețelor de reflecție ale diferitelor componente din calea optică. Această lumină face ca intensitatea luminii de ieșire a sursei laser să fie instabile, provocând zgomot optic și limitând foarte mult capacitatea de transmisie și distanța de comunicare a semnalelor în comunicarea cu fibră optică, ceea ce face ca sistemul optic să fie instabil în funcționare. Un izolator optic este un dispozitiv optic pasiv care permite trecerea luminii unidirecționale, iar principiul său de lucru se bazează pe non -reciprocitatea rotației Faraday. Lumina reflectată prin ecouri cu fibră optică poate fi bine izolată de izolatoare optice.
(2) Tester de curent optic magneto
Dezvoltarea rapidă a industriei moderne a prezentat cerințe mai ridicate pentru transmiterea și detectarea rețelelor electrice, iar metodele tradiționale de înaltă tensiune și de măsurare ridicată cu curent se vor confrunta cu provocări severe. Odată cu dezvoltarea tehnologiei cu fibră optică și a științei materialelor, testerii curente magneto-optice au câștigat o atenție largă datorită capacităților lor excelente de izolare și anti-interferență, precizie ridicată de măsurare, miniaturizare ușoară și fără pericole potențiale de explozie.
(3) Dispozitiv cu microunde
Yig are caracteristicile liniei de rezonanță ferromagnetică îngustă, a structurii densă, a stabilității temperaturii bune și a pierderilor electromagnetice caracteristice foarte mici la frecvențe mari. Aceste caracteristici o fac potrivită pentru realizarea diferitelor dispozitive cu microunde, cum ar fi sintetizatoare de înaltă frecvență, filtre de bandă, oscilatoare, drivere de reglare a anunțurilor, etc. A fost utilizat pe scară largă în banda de frecvență cu microunde sub banda de raze X. În plus, cristalele magneto-optice pot fi, de asemenea, transformate în dispozitive magneto-optice, cum ar fi dispozitive în formă de inel și afișaje magneto-optice.
(4) Memorie optică Magneto
În tehnologia de procesare a informațiilor, media magneto-optică sunt utilizate pentru înregistrarea și stocarea informațiilor. Depozitarea optică Magneto este liderul depozitării optice, cu caracteristicile de capacitate mare și schimbarea gratuită a stocării optice, precum și avantajele rescrierii șterse a stocării magnetice și a vitezei medii de acces similar cu hard disk -urile magnetice. Raportul de performanță a costurilor va fi cheia dacă discurile optice Magneto pot conduce drumul.
(5) TG cu un singur cristal
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
Timpul post: 16-2023 august