بیایید اصل کاربرد مواد کریستالی نوری مگنتو را با هم یاد بگیریم!

با توسعه ارتباطات نوری و فناوری لیزر با قدرت بالا ، تحقیق و کاربرد جداکننده های مگنتو نوری بیشتر و گسترده تر شده است ، که به طور مستقیم توسعه مواد مغناطیس نوری را ترویج کرده است ، به ویژهکریستال نوری مگنتوبشر در میان آنها ، کریستال های مگنتو نوری مانند ارتو فرتریت خاکی نادر ، مولیبدات زمین نادر ، تنگستات خاکی نادر ، گارنت آهن Yttrium (YIG) ، گارنت آلومینیومی Terbium (TAG) دارای ثابت های بالاتری هستند که مزایای عملکرد منحصر به فرد مگنتو نوری را نشان می دهند و چشم اندازهای گسترده ای دارند.

اثرات مغناطیسی نوری را می توان به سه نوع تقسیم کرد: اثر فارادی ، اثر Zeeman و اثر KERR.

اثر فارادی یا چرخش فارادی ، که گاهی اوقات اثر فارادی مگنتو نوری (MOFE) نامیده می شود ، یک پدیده مغناطیسی فیزیکی است. چرخش قطبش ناشی از اثر فارادی متناسب با طرح میدان مغناطیسی در طول جهت انتشار نور است. به طور رسمی ، این یک مورد خاص از gyroelectromagnetism به دست آمده هنگامی که تانسور ثابت دی الکتریک مورب است. هنگامی که یک پرتو از نور قطبی هواپیما از یک محیط مغناطیسی نوری که در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد عبور می کند ، صفحه قطبی شدن نور قطبی هواپیما با میدان مغناطیسی به موازات جهت نور می چرخد و زاویه انحراف زاویه چرخش فارادی نامیده می شود.

اثر Zeeman (/ˈzeɪmən/، تلفظ هلندی [ˈzeːmɑn]) که به نام فیزیکدان هلندی Pieter Zeeman نامگذاری شده است ، تأثیر طیف تقسیم به چندین مؤلفه در حضور یک میدان مغناطیسی استاتیک است. این شبیه به اثر واضح است ، یعنی طیف تحت عمل یک میدان الکتریکی به چندین مؤلفه تقسیم می شود. همچنین مشابه اثر واضح ، انتقال بین اجزای مختلف معمولاً دارای شدت های مختلفی است و برخی از آنها بسته به قوانین انتخاب ، کاملاً ممنوع است (تحت تقریب دو قطبی).

اثر Zeeman تغییر در فرکانس و جهت قطبش طیف تولید شده توسط اتم به دلیل تغییر صفحه مداری و فرکانس حرکت در اطراف هسته الکترون در اتم توسط میدان مغناطیسی خارجی است.

اثر KERR ، همچنین به عنوان اثر الکترو نوری ثانویه (QEO) شناخته می شود ، به این پدیده اشاره دارد که ضریب شکست یک ماده با تغییر میدان الکتریکی خارجی تغییر می کند. اثر KERR با اثر جیب ها متفاوت است زیرا تغییر ضریب شکست ناشی از آن متناسب با مربع میدان الکتریکی است ، نه یک تغییر خطی. همه مواد اثر KERR را نشان می دهند ، اما برخی از مایعات آن را به شدت از سایرین نشان می دهند.

Ferrite Refeo3 نادر زمین (Re یک عنصر خاکی نادر است) ، که به عنوان Orthoferrite نیز شناخته می شود ، توسط Forestier و همکاران کشف شد. در سال 1950 و یکی از اولین کریستال های نوری مگنتو کشف شده است.

این نوعکریستال نوری مگنتورشد به روش جهت دار به دلیل همرفت ذوب بسیار قوی ، نوسانات شدید حالت غیر پایدار و تنش سطح بالا دشوار است. برای رشد با استفاده از روش Czochralski مناسب نیست و کریستال های به دست آمده با استفاده از روش هیدروترمال و روش حلال با خلوص ضعیفی دارند. روش رشد نسبتاً مؤثر فعلی ، روش منطقه شناور نوری است ، بنابراین رشد کریستال های تک ارتوفتریت زمین نادر با کیفیت بالا و با کیفیت بالا دشوار است. از آنجا که کریستال های ارتو فرتریت خاکی نادر دارای دمای کوری بالا (حداکثر 643k) ، یک حلقه هیسترزیس مستطیل شکل و یک نیروی اجباری کوچک (حدود 0.2emu/g در دمای اتاق) هستند ، آنها این پتانسیل را دارند که در هنگام انتقال زیاد (بالاتر از 75 ٪) در جداکننده های کوچک مغناطیسی استفاده شود.

در میان سیستم های نادر مولیبدات زمین ، بیشترین مورد مورد مطالعه مولیبدات دو برابری از نوع شیلیت ((MOO4) 2 ، A یک یون فلزی زمین غیر نادر است) ، مولیبدات سه برابر (moo4) 3) ، مولیبدات چهار برابری (A2RE2 (MOO4)) 4) و Seven-Fleol

بیشتر اینهاکریستال های نوری مگنتوترکیبات مذاب با همان ترکیب هستند و با روش Czochralski قابل رشد هستند. با این حال ، با توجه به فرار MOO3 در طی فرآیند رشد ، لازم است که میدان دما و فرآیند آماده سازی مواد بهینه سازی شود تا تأثیر آن کاهش یابد. مشکل نقص رشد مولیبدات خاکی نادر در زیر شیب های درجه حرارت بزرگ به طور مؤثر حل نشده است ، و رشد کریستال به اندازه بزرگ قابل دستیابی نیست ، بنابراین نمی توان از آن در جداکننده های بزرگ مغناطیسی استفاده کرد. از آنجا که ثابت و انتقال آن در باند مادون قرمز قابل مشاهده نسبتاً زیاد است (بیش از 75 ٪) ، برای دستگاه های مینیاتور شده مغناطیسی مناسب است.