Sällsynt jordmagneto optiska material
Magneto Optiska material hänvisar till optiska informationsfunktionella material med magneto optiska effekter i ultraviolet till infraröda band. Sällsynta jordarmagneto optiska material är en ny typ av optiska informationsfunktionsmaterial som kan göras till optiska enheter med olika funktioner genom att använda deras magneto optiska egenskaper och interaktion och omvandling av ljus, elektricitet och magnetism. Såsom modulatorer, isolatorer, cirkulatorer, magneto-optiska switchar, avböjare, fasskiftare, optiska informationsprocessorer, skärmar, minnen, lasergyrobiasspeglar, magnetometrar, magneto-optiska sensorer, tryckmaskiner, videoregler, mönsterigenkänningsmaskiner, optiska diskar, optiska vågar, etc.
Källan till sällsynta jordartsmagnetooptik
Desällsynt jordelementgenererar ett okorrigerat magnetiskt ögonblick på grund av det ofyllda 4F -elektronskiktet, som är källan till stark magnetism; Samtidigt kan det också leda till elektronövergångar, vilket är orsaken till lätt excitation, vilket leder till starka magneto -optiska effekter.
Rena sällsynta jordartsmetaller uppvisar inte starka magneto -optiska effekter. Först när sällsynta jordartselement dopas in i optiska material såsom glas, sammansatta kristaller och legeringsfilmer, kommer den starka magnetooptiska effekten av sällsynta jordelement. De vanligt använda magnetooptiska materialen är övergångsgruppselement såsom (Rebi) 3 (FEA) 5O12 Garnet-kristaller (metallelement såsom A1, GA, SC, GE, IN), retm amorfa filmer (Fe, CO, NI, MN) och sällsynta jordglasögon.
Magneto Optical Crystal
Magneto -optiska kristaller är kristallmaterial med magneto optiska effekter. Den magnetooptiska effekten är nära besläktad med magnetismen hos kristallmaterial, särskilt magnetiseringsstyrkan hos materialen. Därför är vissa utmärkta magnetiska material ofta magnetooptiska material med utmärkta magnetooptiska egenskaper, såsom yttriumjärngranat och sällsynta jordgranatkristaller. Generellt sett är kristaller med bättre magneto-optiska egenskaper ferromagnetiska och ferrimagnetiska kristaller, såsom EUO och EUS som ferromagnetter, yttrium järngranat och bismuth dopade sällsynta jordargranat som ferrimagnets. För närvarande används dessa två typer av kristaller huvudsakligen, särskilt järnmagnetiska kristaller.
Sällsynt jordar järngranat magneto-optiskt material
1. Strukturella egenskaper hos sällsynta jordargranarmagneto-optiska material
Ferritmaterial av granat är en ny typ av magnetmaterial som snabbt har utvecklats i modern tid. The most important of them is rare earth iron garnet (also known as magnetic garnet), commonly referred to as RE3Fe2Fe3O12 (can be abbreviated as RE3Fe5O12), where RE is a yttrium ion (some are also doped with Ca, Bi plasma), Fe ions in Fe2 can be replaced by In, Se, Cr plasma, and Fe ions in Fe can be replaced by A, Ga plasma. Det finns totalt 11 typer av enstaka sällsynta jordartsgranat som hittills har producerats, med den mest typiska varan Y3FE5O12, förkortad som YIG.
2. Yttrium järn granat magnetooptiskt material
Yttrium Iron Garnet (YIG) upptäcktes först av Bell Corporation 1956 som en enda kristall med starka magneto-optiska effekter. Magnetiserad yttrium järngranat (YIG) har en magnetisk förlust flera storleksordningar lägre än någon annan ferrit i det ultralöga frekvensfältet, vilket gör det allmänt använt som ett informationslagringsmaterial.
3. Hög dopad BI -serie sällsynta jordargranarmagneto optiska material
Med utvecklingen av optisk kommunikationsteknik har kraven för informationsöverföringskvalitet och kapacitet också ökat. Ur materialforskningens perspektiv är det nödvändigt att förbättra prestandan för magnetooptiska material som kärnan för isolatorer, så att deras Faraday-rotation har en liten temperaturkoefficient och stor våglängdsstabilitet för att förbättra stabiliteten i anordningens isolering mot temperatur- och våglängdsförändringar. Hög dopade Bi -ion -serie sällsynta jordartsgranar Enkelkristaller och tunna filmer har blivit fokus för forskning.
BI3FE5O12 (stor) enkelkristall tunn film ger hopp om utvecklingen av integrerade små magneto optiska isolatorer. 1988, T Kouda et al. erhållen Bi3FeSO12 (Biig) enkristalltunna filmer för första gången med användning av reaktiv plasmasputteringsmetodmetoder (reaktion Lon Bean Sputtering). Därefter erhöll USA, Japan, Frankrike och andra framgångsrikt BI3FE5O12 och High Bi dopade Rare Earth Iron Garnet magneto-optiska filmer med olika metoder.
4. CE dopade sällsynta jordargranarmagneto-optiska material
Jämfört med vanligt använda material som YIG och GDBIIG har CE doped Rare Earth Iron Garnet (CE: YIG) egenskaperna hos stor Faraday -rotationsvinkel, låg temperaturkoefficient, låg absorption och låg kostnad. Det är för närvarande den mest lovande nya typen av Faraday-rotationsmagneto-optisk material.
Applicering av sällsynta jordar magneto optiska material
Magneto -optiska kristallmaterial har en betydande ren Faraday -effekt, låg absorptionskoefficient vid våglängder och hög magnetisering och permeabilitet. Mainly used in the production of optical isolators, optical non reciprocal components, magneto optical memory and magneto optical modulators, fiber optic communication and integrated optical devices, computer storage, logic operation and transmission functions, magneto optical displays, magneto optical recording, new microwave devices, laser gyroscopes, etc. With the continuous discovery of magneto-optical crystal Material, utbudet av enheter som kan tillämpas och tillverkas kommer också att öka.
(1) Optisk isolator
I optiska system som fiberoptisk kommunikation finns det ljus som återgår till laserkällan på grund av reflektionsytorna för olika komponenter i den optiska vägen. Detta ljus gör utgångsljusintensiteten för laserkällan instabil, orsakar optiskt brus och begränsar kraftigt överföringskapaciteten och kommunikationsavståndet för signaler i fiberoptisk kommunikation, vilket gör det optiska systemet instabilt i drift. En optisk isolator är en passiv optisk anordning som bara tillåter enkelriktad ljus att passera, och dess arbetsprincip är baserad på icke -ömsesidigheten av Faraday -rotation. Ljuset som reflekteras genom fiberoptiska ekon kan vara väl isolerade av optiska isolatorer.
(2) Magneto optisk strömtestare
Den snabba utvecklingen av den moderna industrin har lagt fram högre krav för överföring och upptäckt av kraftnät och traditionella högspänning och högströmmätningsmetoder kommer att möta allvarliga utmaningar. Med utvecklingen av fiberoptisk teknik och materialvetenskap har magneto-optiska strömtestare fått omfattande uppmärksamhet på grund av deras utmärkta isolering och anti-interferensfunktioner, hög mätnoggrannhet, enkel miniatyrisering och inga potentiella explosionsrisker.
(3) Mikrovågsenhet
Yig har egenskaperna hos smal ferromagnetisk resonanslinje, tät struktur, god temperaturstabilitet och mycket liten karakteristisk elektromagnetisk förlust vid höga frekvenser. Dessa egenskaper gör det lämpligt för att göra olika mikrovågsenheter såsom högfrekventa synthesizers, bandpassfilter, oscillatorer, annonsinställningsdrivare, etc. Det har använts i stor utsträckning i mikrovågsfrekvensbandet under röntgenbandet. Dessutom kan magneto-optiska kristaller också göras till magneto-optiska anordningar såsom ringformade anordningar och magnetooptiska skärmar.
(4) Magneto optiskt minne
I informationsbehandlingsteknik används magneto-optiska medier för inspelning och lagring av information. Magneto Optical Storage är ledande inom optisk lagring, med egenskaperna för stor kapacitet och fri byte av optisk lagring, liksom fördelarna med att verka omskrivning av magnetisk lagring och genomsnittlig åtkomsthastighet som liknar magnetiska hårddiskar. Kostnadsförhållandet kommer att vara nyckeln till om Magneto -optiska skivor kan leda vägen.
(5) TG -enkristall
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
Inläggstid: augusti-2023