म्याग्नेटो अप्टिक क्रिस्टल सामग्रीको आवेदन सिद्धान्त सँगै जानौं!

अप्टिकल संचार र उच्च-शक्ति लेजर टेक्नोलोजीको विकासको साथ, म्याग्नेटो-अप्टिकल आइसोलेटरहरूको अनुसन्धान र अनुप्रयोग अधिक र अधिक व्यापक भएको छ, जसले प्रत्यक्ष रूपमा चुम्बक-अप्टिकल सामग्रीको विकासलाई बढावा दिएको छ, विशेष गरी।म्याग्नेटो अप्टिक क्रिस्टल। ती मध्ये, दुर्लभ अर्थ ओर्थोफेराइट, दुर्लभ अर्थ मोलिब्डेट, दुर्लभ अर्थ टंगस्टेट, yttrium आइरन गार्नेट (YIG), टर्बियम एल्युमिनियम गार्नेट (TAG) जस्ता चुम्बकीय-अप्टिकल क्रिस्टलहरूमा उच्च वर्डेट स्थिरताहरू छन्, अद्वितीय चुम्बकीय-अप्टिकल अनुप्रयोग प्रदर्शन फाइदाहरू र ब्रोडको सम्भावना देखाउँदै।

म्याग्नेटो-अप्टिकल प्रभावहरू तीन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: फराडे प्रभाव, जीमन प्रभाव, र केर प्रभाव।

Faraday प्रभाव वा Faraday रोटेशन, कहिलेकाहीँ म्याग्नेटो-अप्टिकल फैराडे प्रभाव (MOFE) भनिन्छ, एक भौतिक चुम्बकीय-अप्टिकल घटना हो। फराडे प्रभावको कारणले हुने ध्रुवीकरण रोटेशन प्रकाश प्रसारको दिशामा चुम्बकीय क्षेत्रको प्रक्षेपणसँग समानुपातिक हुन्छ। औपचारिक रूपमा, यो डाइइलेक्ट्रिक स्थिर टेन्सर विकर्ण हुँदा प्राप्त gyroelectromagnetism को एक विशेष मामला हो। जब समतल ध्रुवीकृत प्रकाशको किरणले चुम्बकीय क्षेत्रमा राखिएको चुम्बकीय-अप्टिकल माध्यमबाट गुज्र्छ, समतल ध्रुवीकृत प्रकाशको ध्रुवीकरण समतल प्रकाशको दिशाको समानान्तर चुम्बकीय क्षेत्रसँग घुम्छ, र विक्षेपणको कोणलाई फराडे रोटेशन कोण भनिन्छ।

। ती मध्ये, दुर्लभ अर्थ ओर्थोफेराइट, दुर्लभ अर्थ मोलिब्डेट, दुर्लभ अर्थ टंगस्टेट, yttrium आइरन गार्नेट (YIG), टर्बियम एल्युमिनियम गार्नेट (TAG) जस्ता चुम्बकीय-अप्टिकल क्रिस्टलहरूमा उच्च वर्डेट स्थिरताहरू छन्, अद्वितीय चुम्बकीय-अप्टिकल अनुप्रयोग प्रदर्शन फाइदाहरू र ब्रोडको सम्भावना देखाउँदै।

Zeeman प्रभाव बाह्य चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा एटम मा इलेक्ट्रोन को केन्द्रक वरिपरि कक्षीय समतल परिवर्तन र आन्दोलन आवृत्ति को कारण परमाणु द्वारा उत्पन्न स्पेक्ट्रम को आवृत्ति र ध्रुवीकरण दिशा मा परिवर्तन हो।

केर इफेक्ट, जसलाई सेकेन्डरी इलेक्ट्रो-ओप्टिक इफेक्ट (QEO) पनि भनिन्छ, यसले बाह्य विद्युतीय क्षेत्रको परिवर्तनसँगै सामग्रीको अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन हुने घटनालाई जनाउँछ। केर प्रभाव Pockels प्रभाव भन्दा फरक छ किनभने प्रेरित अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन एक रैखिक परिवर्तन को सट्टा, विद्युत क्षेत्र को वर्ग को समानुपातिक छ। सबै सामग्रीहरूले केर प्रभाव प्रदर्शन गर्दछ, तर केही तरल पदार्थहरूले यसलाई अरू भन्दा बढी बलियो रूपमा प्रदर्शन गर्दछ।

दुर्लभ पृथ्वी फेराइट ReFeO3 (Re is a rare Earth element), orthoferrite पनि भनिन्छ, Forestier et al द्वारा पत्ता लगाइएको थियो। 1950 मा र सबैभन्दा प्रारम्भिक खोज म्याग्नेटो अप्टिक क्रिस्टल मध्ये एक हो।

यस प्रकारकोम्याग्नेटो अप्टिक क्रिस्टलयसको धेरै बलियो पग्लने संवहन, गम्भीर गैर-स्थिर-स्थिति दोलन र उच्च सतह तनावको कारण दिशात्मक रूपमा बढ्न गाह्रो छ। यो Czochralski विधि प्रयोग गरी वृद्धिको लागि उपयुक्त छैन, र हाइड्रोथर्मल विधि र सह-विलायक विधि प्रयोग गरेर प्राप्त क्रिस्टलहरू खराब शुद्धता छन्। हालको तुलनात्मक रूपमा प्रभावकारी वृद्धि विधि अप्टिकल फ्लोटिंग जोन विधि हो, त्यसैले ठूलो आकारको, उच्च गुणस्तरको दुर्लभ अर्थ ओर्थोफेराइट एकल क्रिस्टलहरू बढ्न गाह्रो छ। किनभने दुर्लभ अर्थ ओर्थोफेराइट क्रिस्टलहरूमा उच्च क्युरी तापक्रम (643K सम्म), एक आयताकार हिस्टेरेसिस लूप र सानो जबरजस्ती बल (लगभग 0.2emu/g कोठाको तापक्रममा), तिनीहरूसँग ट्रान्समिट्यान्स उच्च हुँदा (%57 माथि) सानो म्याग्नेटो-अप्टिकल आइसोलेटरहरूमा प्रयोग गर्न सक्ने सम्भावना हुन्छ।

दुर्लभ पृथ्वी मोलिब्डेट प्रणालीहरू मध्ये, सबैभन्दा बढी अध्ययन गरिएका स्काइलाइट-प्रकार दुई-गुना मोलिब्डेट (ARe(MoO4)2, A गैर-दुर्लभ पृथ्वी धातु आयन हो), तीन-गुना मोलिब्डेट (Ｒe2 (MoO4)3), चार-गुना मोलिब्डेट (A2Re2 (MoO4)3) र molybdate (A2-Re2) molybdate (A2-Re2) (A2Ｒe4(MoO4)7)।

यी मध्ये अधिकांशम्याग्नेटो अप्टिक क्रिस्टलहरूएउटै संरचनाको पिघलाएका यौगिकहरू हुन् र Czochralski विधिद्वारा उब्जाउन सकिन्छ। यद्यपि, वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा MoO3 को अस्थिरताका कारण, यसको प्रभाव कम गर्न तापमान क्षेत्र र सामग्री तयारी प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्न आवश्यक छ। ठूलो तापमान ढाँचा अन्तर्गत दुर्लभ पृथ्वी मोलिब्डेटको वृद्धि दोष समस्यालाई प्रभावकारी रूपमा हल गरिएको छैन, र ठूलो आकारको क्रिस्टल वृद्धि हासिल गर्न सकिँदैन, त्यसैले यसलाई ठूलो आकारको म्याग्नेटो-अप्टिकल आइसोलेटरहरूमा प्रयोग गर्न सकिँदैन। दृश्य-अवरक्त ब्यान्डमा यसको Verdet स्थिरता र प्रसारण अपेक्षाकृत उच्च (% 75% भन्दा बढी) भएकोले, यो लघु चुम्बकीय-अप्टिकल उपकरणहरूको लागि उपयुक्त छ।