Materialet magneto-optike të tokës të rralla
Materialet optike magneto i referohen materialeve funksionale të informacionit optik me efekte magneto optike në brezat ultravjollcë në infra të kuqe. Materialet magneto-optike të tokës të rralla janë një lloj i ri i materialeve funksionale të informacionit optik që mund të shndërrohen në pajisje optike me funksione të ndryshme duke shfrytëzuar vetitë e tyre magneto optike dhe ndërveprimin dhe shndërrimin e dritës, elektricitetit dhe magnetizmit. Të tilla si modulatorët, izolatorët, qarkulluesit, çelësat magneto-optikë, deflektorët, ndërruesit e fazës, procesorët optik të informacionit, ekranet, memoriet, pasqyrat e paragjykimit me xhiro lazer, magnetometrat, sensorët magneto-optikë, makinat printuese, videoregjistruesit, makinat për njohjen e modeleve, disqet optike , përcjellës valësh optikë etj.
Burimi i Optikës Magneto të Tokës së rrallë
Tëelement i rrallë i tokësgjeneron një moment magnetik të pakorrigjuar për shkak të shtresës së paplotësuar të elektroneve 4f, e cila është burimi i magnetizmit të fortë; Në të njëjtën kohë, ajo gjithashtu mund të çojë në tranzicione të elektroneve, gjë që është shkaku i ngacmimit të dritës, duke çuar në efekte të forta magneto optike.
Metalet e pastra të tokës së rrallë nuk shfaqin efekte të forta magneto optike. Vetëm kur elementët e tokës së rrallë dopohen në materiale optike si qelqi, kristalet e përbëra dhe filmat e aliazhit, do të shfaqet efekti i fortë magneto-optik i elementeve të tokës së rrallë. Materialet magneto-optike të përdorura zakonisht janë elementë të grupit të tranzicionit si (REBi) 3 (FeA) 5O12 kristalet e granatës (elemente metalike si A1, Ga, Sc, Ge, In), filma amorfë RETM (Fe, Co, Ni, Mn ), dhe gota dheu të rralla.
Kristal optik Magneto
Kristalet magneto optike janë materiale kristalore me efekte magneto optike. Efekti magneto-optik është i lidhur ngushtë me magnetizmin e materialeve kristalore, veçanërisht me forcën e magnetizimit të materialeve. Prandaj, disa materiale të shkëlqyera magnetike janë shpesh materiale magneto-optike me veti të shkëlqyera magneto-optike, të tilla si granati i hekurit ittrium dhe kristalet e granatës së hekurit të rrallë të tokës. Në përgjithësi, kristalet me veti më të mira magneto-optike janë kristale ferromagnetike dhe ferrimagnetike, të tilla si EuO dhe EuS që janë feromagnet, granati i hekurit ytrium dhe granati prej hekuri të rralla me bismut që janë ferrimagnet. Aktualisht, këto dy lloje kristalesh përdoren kryesisht, veçanërisht kristalet magnetike me ngjyra.
Material magneto-optik granati prej hekuri të rrallë
1. Karakteristikat strukturore të materialeve magneto-optike të granetit prej hekuri të rrallë
Materialet ferrite të llojit të granatës janë një lloj i ri i materialeve magnetike që janë zhvilluar me shpejtësi në kohët moderne. Më e rëndësishmja prej tyre është granata e hekurit të tokës së rrallë (i njohur edhe si granata magnetike), zakonisht i referuar si RE3Fe2Fe3O12 (mund të shkurtohet si RE3Fe5O12), ku RE është një jon ytriumi (disa janë gjithashtu të dopuar me Ca, Bi plazma), Fe. jonet në Fe2 mund të zëvendësohen nga plazma In, Se, Cr dhe jonet e Fe në Fe mund të zëvendësohen nga plazma A, Ga. Janë gjithsej 11 lloje granatash të vetme prej hekuri të rrallë që janë prodhuar deri më tani, ku më tipikja është Y3Fe5O12, e shkurtuar si YIG.
2. Materiali magneto-optik i granetit të hekurit ittrium
Garneti i hekurit yttrium (YIG) u zbulua për herë të parë nga Bell Corporation në 1956 si një kristal i vetëm me efekte të forta magneto-optike. Garneti i magnetizuar i ittriumit të hekurit (YIG) ka një humbje magnetike disa gradë më të ulët se çdo ferrit tjetër në fushën e frekuencës ultra të lartë, duke e bërë atë të përdoret gjerësisht si një material për ruajtjen e informacionit.
3. Materialet optike optike me Garnet të Rrallë të Tokës së Rare të Serive Bi Doped
Me zhvillimin e teknologjisë së komunikimit optik janë rritur edhe kërkesat për cilësinë dhe kapacitetin e transmetimit të informacionit. Nga këndvështrimi i kërkimit të materialit, është e nevojshme të përmirësohet performanca e materialeve magneto-optike si bërthama e izolatorëve, në mënyrë që rrotullimi i tyre Faraday të ketë një koeficient të vogël të temperaturës dhe qëndrueshmëri të madhe të gjatësisë valore, në mënyrë që të përmirësohet qëndrueshmëria e izolimit të pajisjes ndaj ndryshimet e temperaturës dhe gjatësisë së valës. Një kristal i vetëm i granatës së tokës së rrallë dhe filmat e hollë të serisë së joneve Bi të dopuar të lartë janë bërë fokusi i kërkimit.
Filmi i hollë me një kristal Bi3Fe5O12 (BiG) sjell shpresë për zhvillimin e izolatorëve të vegjël magneto optikë të integruar. Në vitin 1988, T Kouda et al. përftoi filma të hollë Bi3FesO12 (BiIG) me një kristal të vetëm për herë të parë duke përdorur metodën e depozitimit me spërkatje të plazmës reaktive RIBS (reaksioni i spërkatjes së fasules). Më pas, Shtetet e Bashkuara, Japonia, Franca dhe të tjerët morën me sukses filmat magneto-optik të granatës së hekurit të rrallë të tokës së rrallë Bi3Fe5O12 dhe të lartë të dopuar me Bi, duke përdorur metoda të ndryshme.
4. Materiale magneto-optike të granatës së hekurit të rralla me ce dopohen
Krahasuar me materialet e përdorura zakonisht si YIG dhe GdBiIG, granata e hekurit të rrallë të dheut të dopuar Ce (Ce: YIG) ka karakteristikat e këndit të madh të rrotullimit Faraday, koeficientit të ulët të temperaturës, përthithjes së ulët dhe kostos së ulët. Aktualisht është lloji i ri më premtues i materialit magneto-optik me rrotullim Faraday.
Aplikimi i materialeve të rralla Magneto Optike të Tokës
Materialet kristal optik magneto kanë një efekt të pastër Faraday, koeficient të ulët absorbimi në gjatësi vale dhe magnetizim dhe përshkueshmëri të lartë. Përdoret kryesisht në prodhimin e izolatorëve optikë, komponentëve optikë jo reciprokë, memorjes magneto optike dhe modulatorëve magneto optikë, komunikimit me fibra optike dhe pajisjeve optike të integruara, ruajtjes së kompjuterit, funksionimit logjik dhe funksioneve të transmetimit, ekraneve magneto optike, regjistrimit magneto optik, pajisjeve të reja me mikrovalë , xhiroskopët lazer etj. Me zbulimin e vazhdueshëm të materialeve kristal magneto-optike, do të rritet edhe gama e pajisjeve që mund të aplikohen dhe prodhohen.
(1) Izolator optik
Në sistemet optike si komunikimi me fibra optike, ka dritë që kthehet në burimin lazer për shkak të sipërfaqeve të reflektimit të komponentëve të ndryshëm në shtegun optik. Kjo dritë e bën intensitetin e dritës dalëse të burimit lazer të paqëndrueshëm, duke shkaktuar zhurmë optike dhe duke kufizuar në masë të madhe kapacitetin e transmetimit dhe distancën e komunikimit të sinjaleve në komunikimin me fibra optike, duke e bërë sistemin optik të paqëndrueshëm në funksionim. Një izolues optik është një pajisje optike pasive që lejon kalimin vetëm të dritës me një drejtim dhe parimi i tij i punës bazohet në jo reciprocitetin e rrotullimit Faraday. Drita e reflektuar përmes ekove të fibrave optike mund të izolohet mirë nga izoluesit optikë.
(2) Testues i rrymës optike magneto
Zhvillimi i shpejtë i industrisë moderne ka paraqitur kërkesa më të larta për transmetimin dhe zbulimin e rrjeteve të energjisë, dhe metodat tradicionale të matjes së tensionit të lartë dhe rrymës së lartë do të përballen me sfida të rënda. Me zhvillimin e teknologjisë së fibrave optike dhe shkencës së materialeve, testuesit e rrymës magneto-optike kanë fituar vëmendje të gjerë për shkak të aftësive të tyre të shkëlqyera izoluese dhe kundër ndërhyrjeve, saktësisë së lartë të matjes, miniaturizimit të lehtë dhe mungesës së rreziqeve të mundshme të shpërthimit.
(3) Pajisja me mikrovalë
YIG ka karakteristikat e linjës së ngushtë të rezonancës ferromagnetike, strukturës së dendur, stabilitetit të mirë të temperaturës dhe humbjes shumë të vogël karakteristike elektromagnetike në frekuenca të larta. Këto karakteristika e bëjnë atë të përshtatshëm për prodhimin e pajisjeve të ndryshme mikrovalore si sintetizuesit me frekuencë të lartë, filtrat e brezit, oshilatorët, drejtuesit e akordimit AD, etj. Është përdorur gjerësisht në brezin e frekuencës së mikrovalëve poshtë brezit të rrezeve X. Përveç kësaj, kristalet magneto-optike mund të bëhen edhe në pajisje magneto-optike si pajisje në formë unaze dhe ekrane magneto-optike.
(4) Memorie optike Magneto
Në teknologjinë e përpunimit të informacionit, mediat magneto-optike përdoren për regjistrimin dhe ruajtjen e informacionit. Magneto ruajtja optike është lider në ruajtjen optike, me karakteristikat e kapacitetit të madh dhe shkëmbimit të lirë të ruajtjes optike, si dhe avantazhet e rishkrimit të fshirë të ruajtjes magnetike dhe shpejtësisë mesatare të aksesit të ngjashëm me disqet e ngurtë magnetikë. Raporti i performancës së kostos do të jetë çelësi nëse disqet magneto optike mund të udhëheqin rrugën.
(5) TG monokristal
TGG është një kristal i zhvilluar nga Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) në 2008. Përparësitë e tij kryesore: monokristali TGG ka një konstante të madhe magneto-optike, përçueshmëri të lartë termike, humbje të ulët optike dhe prag të lartë dëmtimi lazer, dhe përdoret gjerësisht në lazerët e amplifikimit me shumë nivele, unazave dhe injektimit të farës si YAG dhe safiri T-doped
Koha e postimit: Gusht-16-2023