Давайте вместе изучим принцип применения магнитооптических кристаллических материалов!

С развитием оптической связи и мощных лазерных технологий исследования и применение магнитооптических изоляторов становятся все более обширными, что напрямую способствует развитию магнитооптических материалов, особенноМагнитооптический кристалл. Среди них магнитооптические кристаллы, такие как редкоземельный ортоферрит, редкоземельный молибдат, редкоземельный вольфрамат, иттрий-железный гранат (YIG), тербий-алюминиевый гранат (TAG), имеют более высокие константы Верде, демонстрируя уникальные преимущества магнитооптических характеристик и широкие перспективы применения.

Магнитооптические эффекты можно разделить на три типа: эффект Фарадея, эффект Зеемана и эффект Керра.

Эффект Фарадея или вращение Фарадея, иногда называемый магнитооптическим эффектом Фарадея (MOFE), представляет собой физическое магнитооптическое явление. Вращение поляризации, вызванное эффектом Фарадея, пропорционально проекции магнитного поля вдоль направления распространения света. Формально это частный случай гироэлектромагнетизма, полученный, когда тензор диэлектрической проницаемости диагональен. Когда луч плоскополяризованного света проходит через магнитооптическую среду, помещенную в магнитное поле, плоскость поляризации плоскополяризованного света вращается, при этом магнитное поле параллельно направлению света, а угол отклонения называется углом фарадеевского вращения.

Эффект Зеемана (/ˈzeɪmən/, голландское произношение [ˈzeːmɑn]), названный в честь голландского физика Питера Зеемана, представляет собой эффект разделения спектра на несколько компонентов в присутствии статического магнитного поля. Он аналогичен эффекту Штарка, то есть под действием электрического поля спектр распадается на несколько составляющих. Также подобно эффекту Штарка переходы между разными компонентами обычно имеют разную интенсивность, а некоторые из них полностью запрещены (в дипольном приближении), в зависимости от правил отбора.

С развитием оптической связи и мощных лазерных технологий исследования и применение магнитооптических изоляторов становятся все более обширными, что напрямую способствует развитию магнитооптических материалов, особенно

Эффект Керра, также известный как вторичный электрооптический эффект (QEO), относится к явлению, при котором показатель преломления материала изменяется с изменением внешнего электрического поля. Эффект Керра отличается от эффекта Поккельса, поскольку индуцированное изменение показателя преломления пропорционально квадрату электрического поля, а не линейному изменению. Все материалы обладают эффектом Керра, но некоторые жидкости проявляют его сильнее, чем другие.

Редкоземельный феррит ReFeO3 (Re — редкоземельный элемент), также известный как ортоферрит, был открыт Форестье и др. в 1950 году и является одним из первых обнаруженных магнитооптических кристаллов.

Этот типМагнитооптический кристаллего трудно выращивать направленно из-за очень сильной конвекции расплава, сильных нестационарных колебаний и высокого поверхностного натяжения. Он не пригоден для выращивания методом Чохральского, а кристаллы, полученные гидротермальным методом и методом сорастворителя, имеют низкую чистоту. В настоящее время относительно эффективным методом выращивания является метод оптической плавающей зоны, поэтому трудно вырастить высококачественные монокристаллы ортоферрита редкоземельных элементов большого размера. Поскольку кристаллы редкоземельного ортоферрита имеют высокую температуру Кюри (до 643 К), прямоугольную петлю гистерезиса и небольшую коэрцитивную силу (около 0,2ем/г при комнатной температуре), у них есть потенциал для использования в небольших магнитооптических изоляторах, когда коэффициент пропускания высок (более 75%).

Среди редкоземельных молибдатных систем наиболее изучены двукратный молибдат шеелитного типа (ARe(MoO4)2, A – ион нередкоземельного металла), тройной молибдат (Ｒe2(MoO4)3), четырехкратный молибдат (A2Re2(MoO4)4) и семикратный молибдат (A2Ｒe4(MoO4)7).

Магнитооптические кристаллыМагнитооптические кристаллыпредставляют собой расплавленные соединения одного и того же состава и могут быть выращены методом Чохральского. Однако из-за улетучивания МоО3 в процессе роста необходимо оптимизировать температурное поле и процесс подготовки материала, чтобы снизить его влияние. Проблема дефектов роста редкоземельного молибдата при больших градиентах температуры не была эффективно решена, и рост кристаллов большого размера не может быть достигнут, поэтому его нельзя использовать в магнитооптических изоляторах большого размера. Поскольку его постоянная Верде и коэффициент пропускания относительно высоки (более 75%) в видимом инфракрасном диапазоне, он подходит для миниатюрных магнитооптических устройств.