تو یہ ایک نایاب ارتھ میگنیٹو آپٹیکل میٹریل ہے۔

نایاب زمین میگنیٹو آپٹیکل مواد

میگنیٹو آپٹیکل مواد آپٹیکل انفارمیشن فنکشنل میٹریلز کا حوالہ دیتے ہیں جن میں میگنیٹو آپٹیکل اثرات بالائے بنفشی سے اورکت بینڈ تک ہوتے ہیں۔ نایاب ارتھ میگنیٹو آپٹیکل میٹریل ایک نئی قسم کے آپٹیکل انفارمیشن فنکشنل میٹریل ہیں جو ان کی میگنیٹو آپٹیکل خصوصیات اور روشنی، بجلی اور مقناطیسیت کے تعامل اور تبدیلی کو استعمال کرکے مختلف افعال کے ساتھ آپٹیکل ڈیوائسز بنائے جاسکتے ہیں۔ جیسے ماڈیولیٹر، آئسولیٹر، سرکلیٹرز، میگنیٹو آپٹیکل سوئچز، ڈیفلیکٹرز، فیز شفٹرز، آپٹیکل انفارمیشن پروسیسرز، ڈسپلے، میموریز، لیزر گائرو بائیس مررز، میگنیٹو میٹرز، میگنیٹو آپٹیکل سینسرز، پرنٹنگ مشینیں، ویڈیو ریکارڈرز، آپٹیکل پیٹرن، آپٹیکل مشینیں ، آپٹیکل ویو گائیڈز، وغیرہ

نایاب ارتھ میگنیٹو آپٹکس کا ماخذ

دینایاب زمین عنصرنہ بھری ہوئی 4f الیکٹران کی تہہ کی وجہ سے ایک غیر درست شدہ مقناطیسی لمحہ پیدا ہوتا ہے، جو مضبوط مقناطیسیت کا ذریعہ ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ الیکٹران کی منتقلی کا باعث بھی بن سکتا ہے، جو کہ روشنی کے اتیجیت کا سبب ہے، جس کے نتیجے میں مضبوط میگنیٹو آپٹیکل اثرات مرتب ہوتے ہیں۔

خالص نایاب زمین کی دھاتیں مضبوط میگنیٹو آپٹیکل اثرات کی نمائش نہیں کرتی ہیں۔ صرف اس صورت میں جب نایاب زمینی عناصر کو آپٹیکل مواد جیسے شیشے، کمپاؤنڈ کرسٹلز، اور الائے فلموں میں ڈوپ کیا جائے گا، نایاب زمینی عناصر کا مضبوط مقناطیسی نظری اثر ظاہر ہوگا۔ عام طور پر استعمال ہونے والے میگنیٹو آپٹیکل مواد ٹرانزیشن گروپ کے عناصر ہیں جیسے (REBi) 3 (FeA) 5O12 گارنٹ کرسٹل (دھاتی عناصر جیسے A1, Ga, Sc, Ge, In)، RETM بے ساختہ فلمیں (Fe, Co, Ni, Mn) )، اور نایاب زمین کے شیشے۔

میگنیٹو آپٹیکل کرسٹل

میگنیٹو آپٹک کرسٹل مقناطیسی آپٹک اثرات کے ساتھ کرسٹل مواد ہیں۔ میگنیٹو آپٹیکل اثر کا تعلق کرسٹل مواد کی مقناطیسیت سے ہے، خاص طور پر مواد کی مقناطیسی طاقت۔ لہذا، کچھ بہترین مقناطیسی مواد اکثر بہترین مقناطیسی نظری خصوصیات کے ساتھ مقناطیسی نظری مواد ہوتے ہیں، جیسے یٹریئم آئرن گارنیٹ اور نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ کرسٹل۔ عام طور پر، بہتر میگنیٹو آپٹیکل خصوصیات کے ساتھ کرسٹل فیرو میگنیٹک اور فیری میگنیٹک کرسٹل ہیں، جیسے EuO اور EuS فیرو میگنیٹس ہیں، یٹریئم آئرن گارنیٹ اور بسمتھ ڈوپڈ نادر ارتھ آئرن گارنیٹ فیری میگنیٹس ہیں۔ اس وقت، یہ دو قسم کے کرسٹل بنیادی طور پر استعمال ہوتے ہیں، خاص طور پر فیرس مقناطیسی کرسٹل۔

نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل مواد

1. نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل مواد کی ساختی خصوصیات

گارنیٹ قسم فیرائٹ مواد ایک نئی قسم کا مقناطیسی مواد ہے جو جدید دور میں تیزی سے تیار ہوا ہے۔ ان میں سب سے اہم نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ ہے (جسے مقناطیسی گارنیٹ بھی کہا جاتا ہے)، جسے عام طور پر RE3Fe2Fe3O12 کہا جاتا ہے (جسے مختصراً RE3Fe5O12 کہا جا سکتا ہے)، جہاں RE ایک یٹریئم آئن ہے (کچھ کو Ca، Bi پلازما کے ساتھ بھی ڈوپ کیا جاتا ہے)، Fe Fe2 میں آئنوں کو In، Se، Cr پلازما سے تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور Fe میں Fe آئنوں کو A، Ga پلازما کی جگہ لے لی گئی۔ سنگل نایاب آئرن گارنیٹ کی کل 11 اقسام ہیں جو اب تک تیار کی گئی ہیں، جن میں سب سے زیادہ عام Y3Fe5O12 ہے، جسے مختصراً YIG کہا جاتا ہے۔

2. Yttrium آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل مواد

Yttrium آئرن گارنیٹ (YIG) کو پہلی بار بیل کارپوریشن نے 1956 میں مضبوط مقناطیسی آپٹیکل اثرات کے ساتھ سنگل کرسٹل کے طور پر دریافت کیا تھا۔ میگنیٹائزڈ یٹریئم آئرن گارنیٹ (YIG) کا مقناطیسی نقصان انتہائی ہائی فریکوئنسی فیلڈ میں کسی بھی دوسرے فیرائٹ سے کئی آرڈرز کم ہے، جس سے یہ معلومات کو ذخیرہ کرنے والے مواد کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

3. ہائی ڈوپڈ بائی سیریز نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل میٹریلز

آپٹیکل کمیونیکیشن ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، معلومات کی ترسیل کے معیار اور صلاحیت کی ضروریات میں بھی اضافہ ہوا ہے۔ مادی تحقیق کے نقطہ نظر سے، یہ ضروری ہے کہ الگ تھلگ ہونے والے مادوں کی بنیاد کے طور پر میگنیٹو آپٹیکل مواد کی کارکردگی کو بہتر بنایا جائے، تاکہ ان کی فیراڈے گردش میں ایک چھوٹا درجہ حرارت کا گتانک اور بڑی طول موج کا استحکام ہو، تاکہ آلے کی تنہائی کے استحکام کو بہتر بنایا جا سکے۔ درجہ حرارت اور طول موج میں تبدیلی ہائی ڈوپڈ بائی آئن سیریز نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ سنگل کرسٹل اور پتلی فلمیں تحقیق کا مرکز بن چکی ہیں۔

Bi3Fe5O12 (BiG) سنگل کرسٹل پتلی فلم انٹیگریٹڈ چھوٹے میگنیٹو آپٹیکل آئسولیٹروں کی ترقی کی امید لاتی ہے۔ 1988 میں، T Kouda et al. ری ایکٹیو پلازما سپٹرنگ ڈپوزیشن میتھڈ RIBS (ری ایکشن لون بین سپٹرنگ) کا استعمال کرتے ہوئے پہلی بار Bi3FesO12 (BiIG) سنگل کرسٹل پتلی فلمیں حاصل کیں۔ اس کے بعد، ریاستہائے متحدہ، جاپان، فرانس، اور دیگر نے کامیابی کے ساتھ Bi3Fe5O12 اور ہائی Bi ڈوپڈ نادر ارتھ آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل فلمیں مختلف طریقوں سے حاصل کیں۔

4. سی ای ڈوپڈ نایاب ارتھ آئرن گارنیٹ میگنیٹو آپٹیکل مواد

عام طور پر استعمال ہونے والے مواد جیسے YIG اور GdBiIG کے مقابلے میں، Ce doped rare Earth iron garnet (Ce: YIG) میں بڑے فیراڈے گردشی زاویہ، کم درجہ حرارت کی گتانک، کم جذب اور کم قیمت کی خصوصیات ہیں۔ یہ فی الحال فیراڈے گردش مقناطیسی نظری مواد کی سب سے زیادہ امید افزا نئی قسم ہے۔
نایاب ارتھ میگنیٹو آپٹک میٹریلز کا اطلاق

میگنیٹو آپٹیکل کرسٹل مواد میں ایک اہم خالص فیراڈے اثر، طول موج پر کم جذب گتانک، اور اعلی میگنیٹائزیشن اور پارگمیتا ہے۔ بنیادی طور پر آپٹیکل الگ تھلگ کرنے والے، آپٹیکل غیر باہمی اجزاء، میگنیٹو آپٹیکل میموری اور میگنیٹو آپٹیکل ماڈیولٹرز، فائبر آپٹک کمیونیکیشن اور انٹیگریٹڈ آپٹیکل ڈیوائسز، کمپیوٹر سٹوریج، لاجک آپریشن اور ٹرانسمیشن فنکشنز، میگنیٹو آپٹیکل ڈسپلے، میگنیٹو آپٹیکل ریکارڈنگ، میگنیٹو آپٹیکل ڈیوائسز کی تیاری میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ، لیزر gyroscopes، وغیرہ مسلسل کے ساتھ میگنیٹو آپٹیکل کرسٹل مواد کی دریافت، آلات کی رینج جو لاگو اور تیار کی جا سکتی ہے بھی بڑھے گی۔

(1) آپٹیکل آئسولیٹر

آپٹیکل سسٹمز جیسے کہ فائبر آپٹک کمیونیکیشن میں، روشنی ہوتی ہے جو آپٹیکل راستے میں مختلف اجزاء کی عکاسی سطحوں کی وجہ سے لیزر سورس کی طرف لوٹتی ہے۔ یہ روشنی لیزر سورس کی آؤٹ پٹ لائٹ کی شدت کو غیر مستحکم بناتی ہے، آپٹیکل شور کا باعث بنتی ہے، اور فائبر آپٹک کمیونیکیشن میں سگنلز کی ترسیل کی صلاحیت اور مواصلاتی فاصلے کو بہت حد تک محدود کرتی ہے، جس سے آپٹیکل سسٹم آپریشن میں غیر مستحکم ہوتا ہے۔ آپٹیکل الگ تھلگ ایک غیر فعال آپٹیکل ڈیوائس ہے جو صرف یک طرفہ روشنی کو گزرنے کی اجازت دیتا ہے، اور اس کا کام کرنے والا اصول فیراڈے گردش کے غیر باہمی تعاون پر مبنی ہے۔ فائبر آپٹک بازگشت کے ذریعے منعکس ہونے والی روشنی کو آپٹیکل الگ تھلگ کرنے والوں کے ذریعہ اچھی طرح سے الگ تھلگ کیا جاسکتا ہے۔

(2) میگنیٹو آپٹک کرنٹ ٹیسٹر

جدید صنعت کی تیز رفتار ترقی نے پاور گرڈز کی ترسیل اور پتہ لگانے کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کیے ہیں، اور روایتی ہائی وولٹیج اور ہائی کرنٹ پیمائش کے طریقوں کو سخت چیلنجز کا سامنا کرنا پڑے گا۔ فائبر آپٹک ٹکنالوجی اور مادی سائنس کی ترقی کے ساتھ، میگنیٹو آپٹیکل کرنٹ ٹیسٹرز نے اپنی بہترین موصلیت اور اینٹی مداخلت کی صلاحیتوں، اعلی پیمائش کی درستگی، آسان چھوٹے بنانے، اور کسی ممکنہ دھماکے کے خطرات کی وجہ سے بڑے پیمانے پر توجہ حاصل کی ہے۔

(3) مائکروویو ڈیوائس

YIG میں تنگ فیرو میگنیٹک ریزوننس لائن، گھنے ڈھانچے، درجہ حرارت کا اچھا استحکام، اور اعلی تعدد پر بہت کم خصوصیت والے برقی مقناطیسی نقصان کی خصوصیات ہیں۔ یہ خصوصیات اسے مختلف مائیکرو ویو ڈیوائسز جیسے ہائی فریکوئنسی سنتھیسائزرز، بینڈ پاس فلٹرز، آسیلیٹرز، اے ڈی ٹیوننگ ڈرائیورز وغیرہ بنانے کے لیے موزوں بناتی ہیں۔ یہ ایکس رے بینڈ کے نیچے مائکرو ویو فریکوئنسی بینڈ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔ اس کے علاوہ، میگنیٹو آپٹیکل کرسٹل کو میگنیٹو آپٹیکل ڈیوائسز جیسے انگوٹی کے سائز والے ڈیوائسز اور میگنیٹو آپٹیکل ڈسپلے میں بھی بنایا جا سکتا ہے۔

(4) میگنیٹو آپٹیکل میموری

انفارمیشن پروسیسنگ ٹیکنالوجی میں، میگنیٹو آپٹیکل میڈیا معلومات کو ریکارڈ کرنے اور ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ میگنیٹو آپٹیکل سٹوریج آپٹیکل سٹوریج میں سرفہرست ہے، جس میں بڑی صلاحیت اور آپٹیکل سٹوریج کی مفت تبادلہ کی خصوصیات ہیں، نیز مقناطیسی اسٹوریج کی مٹانے کے قابل دوبارہ لکھنے کے فوائد اور مقناطیسی ہارڈ ڈرائیوز کی طرح اوسط رسائی کی رفتار۔ لاگت کی کارکردگی کا تناسب اس بات کی کلید ہو گا کہ آیا میگنیٹو آپٹیکل ڈسکیں اس کی رہنمائی کر سکتی ہیں۔

(5) ٹی جی سنگل کرسٹل

TGG ایک کرسٹل ہے جسے Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) نے 2008 میں تیار کیا تھا۔ اس کے اہم فوائد: TGG سنگل کرسٹل میں ایک بڑا میگنیٹو آپٹیکل مستقل، اعلی تھرمل چالکتا، کم آپٹیکل نقصان، اور زیادہ لیزر نقصان کی حد ہے، اور وسیع پیمانے پر کثیر سطحی امپلیفیکیشن، انگوٹی، اور بیج انجیکشن لیزرز جیسے YAG اور ٹی ڈوپڈ نیلم