Ritkaföldfém mágneses optikai anyagok
A mágneses optikai anyagok olyan optikai információs funkcionális anyagokat jelentenek, amelyek mágneses optikai hatással rendelkeznek az ultraibolya-infravörös sávban.A ritkaföldfém mágneses optikai anyagok új típusú optikai információs funkcionális anyagok, amelyek mágneses optikai tulajdonságaik, valamint a fény, az elektromosság és a mágnesesség kölcsönhatásának és átalakításának felhasználásával különféle funkciójú optikai eszközökké alakíthatók.Például modulátorok, leválasztók, keringtetők, magneto-optikai kapcsolók, terelők, fázisváltók, optikai információs processzorok, kijelzők, memóriák, lézeres giroszkópos tükrök, magnetométerek, magneto-optikai érzékelők, nyomtatógépek, videorögzítők, mintafelismerő gépek, optikai lemezek , optikai hullámvezetők stb.
A ritkaföldfém mágneses optika forrása
Aritkaföldfém elemkorrigálatlan mágneses momentumot generál a kitöltetlen 4f elektronréteg miatt, ami az erős mágnesesség forrása;Ugyanakkor elektronátmenetekhez is vezethet, ami a fénygerjesztést okozza, ami erős magnetooptikai hatásokhoz vezet.
A tiszta ritkaföldfémek nem mutatnak erős mágneses optikai hatást.Csak akkor jelenik meg a ritkaföldfém elemek erős magneto-optikai hatása, ha a ritkaföldfémeket optikai anyagokba, például üvegbe, összetett kristályokba és ötvözetfilmekbe adalékolják.A leggyakrabban használt magneto-optikai anyagok átmeneti csoportelemek, mint például (REBi) 3 (FeA) 5O12 gránátkristályok (fémelemek, mint A1, Ga, Sc, Ge, In), RETM amorf filmek (Fe, Co, Ni, Mn ), és ritkaföldfém szemüveg.
Magneto optikai kristály
A mágnesoptikai kristályok mágneses optikai hatású kristályanyagok.A magneto-optikai hatás szorosan összefügg a kristályanyagok mágnesességével, különösen az anyagok mágnesezettségi erősségével.Ezért néhány kiváló mágneses anyag gyakran kiváló magnetooptikai tulajdonságokkal rendelkező magneto-optikai anyagok, mint például az ittrium-vasgránát és a ritkaföldfém-vas-gránátkristályok.Általánosságban elmondható, hogy a jobb magneto-optikai tulajdonságokkal rendelkező kristályok ferromágneses és ferrimágneses kristályok, mint például az EuO és az EuS ferromágnesek, az ittrium-vasgránát és a bizmuttal adalékolt ritkaföldfém-gránát ferrimágnesek.Jelenleg elsősorban ezt a kétféle kristályt használják, különösen a mágneses vaskristályokat.
Ritkaföldfém vas gránát mágneses optikai anyag
1. Ritkaföldfém-gránát mágneses-optikai anyagok szerkezeti jellemzői
A gránát típusú ferrit anyagok új típusú mágneses anyagok, amelyek a modern időkben gyorsan fejlődtek.Közülük a legfontosabb a ritkaföldfém-vasgránát (más néven mágneses gránát), amelyet általában RE3Fe2Fe3O12-nek (rövidítve RE3Fe5O12-nek) neveznek, ahol az RE ittrium-ion (néhány Ca-val, Bi-plazmával is adalékolt), Fe a Fe2-ben lévő ionok In, Se, Cr plazmával, a Fe-ben lévő Fe ionok pedig A, Ga plazmával helyettesíthetők.Összesen 11 féle ritkaföldfém-vas gránátot gyártottak eddig, a legjellemzőbb az Y3Fe5O12, rövidítve YIG.
2. Ittrium-vas gránát magneto-optikai anyag
Az ittrium-vasgránátot (YIG) először a Bell Corporation fedezte fel 1956-ban, mint erős magneto-optikai hatású egykristályt.A mágnesezett ittrium-vasgránát (YIG) mágneses vesztesége több nagyságrenddel kisebb, mint bármely más ferrité az ultramagas frekvenciájú mezőben, ezért széles körben használják információtároló anyagként.
3. Magas adalékolású Bi sorozatú ritkaföldfém-vas gránát mágneses optikai anyagok
Az optikai kommunikációs technológia fejlődésével az információátvitel minőségével és kapacitásával szemben támasztott követelmények is megnőttek.Az anyagkutatás szempontjából javítani kell a mágneses-optikai anyagok, mint az izolátorok magjaként szolgáló teljesítményt, hogy azok Faraday-forgása kis hőmérsékleti együtthatóval és nagy hullámhossz-stabilitással rendelkezzen, hogy javítsuk az eszközök elleni szigetelés stabilitását. hőmérséklet és hullámhossz változása.A nagy adalékolású Bi ion sorozatú ritkaföldfém-vas-gránát egykristályok és vékony filmek a kutatások középpontjába kerültek.
A Bi3Fe5O12 (BiG) egykristályos vékonyfilm reményt ad az integrált kisméretű mágneses optikai leválasztók kifejlesztésére.1988-ban T Kouda et al.első alkalommal kaptunk Bi3FesO12 (BiIG) egykristály vékony filmeket a RIBS reaktív plazmaporlasztásos leválasztási módszerrel (reaction lon bean sputtering).Ezt követően az Egyesült Államok, Japán, Franciaország és mások különböző módszerekkel sikeresen szereztek Bi3Fe5O12 és nagy Bi-adalékolású ritkaföldfém-vas-gránát mágneses optikai filmeket.
4. Ce-vel adalékolt ritkaföldfém-vas gránát mágneses-optikai anyagok
Az általánosan használt anyagokhoz, például a YIG-hez és a GdBiIG-hez képest a Ce-vel adalékolt ritkaföldfém-gránát (Ce: YIG) nagy Faraday-elfordulási szöggel, alacsony hőmérsékleti együtthatóval, alacsony abszorpcióval és alacsony költséggel rendelkezik.Jelenleg ez a legígéretesebb új típusú Faraday rotációs magneto-optikai anyag.
Ritkaföldfém mágneses optikai anyagok alkalmazása
A Magneto optikai kristályanyagok jelentős tiszta Faraday-effektussal, alacsony hullámhosszú abszorpciós együtthatóval, valamint magas mágnesezettséggel és permeabilitással rendelkeznek.Főleg optikai leválasztók, optikai nem reciprok alkatrészek, magnetooptikai memória és magnetooptikai modulátorok, száloptikai kommunikációs és integrált optikai eszközök, számítógépes tárolás, logikai működési és átviteli funkciók, magnetooptikai kijelzők, magnetooptikai rögzítés, új mikrohullámú készülékek gyártásához használják , lézergiroszkópok stb. A magneto-optikai kristályanyagok folyamatos felfedezésével az alkalmazható és gyártható eszközök köre is bővül.
(1) Optikai leválasztó
Az olyan optikai rendszerekben, mint például a száloptikai kommunikáció, a fény visszatér a lézerforráshoz az optikai úton lévő különböző alkatrészek visszaverő felületei miatt.Ez a fény instabillá teszi a lézerforrás kimenő fényintenzitását, optikai zajt okozva, és nagymértékben korlátozza a jelek átviteli kapacitását és kommunikációs távolságát az optikai kommunikációban, instabillá téve az optikai rendszer működését.Az optikai leválasztó egy passzív optikai eszköz, amely csak egyirányú fényt enged át, és működési elve a Faraday-forgás nem kölcsönösségén alapul.A száloptikai visszhangokon visszaverődő fény optikai leválasztókkal jól elkülöníthető.
(2) Mágneses optikai árammérő
A modern ipar rohamos fejlődése magasabb követelményeket támaszt az elektromos hálózatok átvitelével és észlelésével szemben, és a hagyományos nagyfeszültség- és nagyáram-mérési módszerek komoly kihívások elé néznek.A száloptikai technológia és az anyagtudomány fejlődésével a mágneses-optikai árammérők nagy figyelmet kaptak kiváló szigetelési és interferencia-mentesítő képességük, nagy mérési pontosságuk, könnyű miniatürizálásuk és potenciális robbanásveszélyességük miatt.
(3) Mikrohullámú készülék
A YIG jellemzői: keskeny ferromágneses rezonanciavonal, sűrű szerkezet, jó hőmérséklet-stabilitás és nagyon kis jellemző elektromágneses veszteség magas frekvenciákon.Ezek a jellemzők alkalmassá teszik különféle mikrohullámú készülékek, például nagyfrekvenciás szintetizátorok, sávszűrők, oszcillátorok, AD hangoló meghajtók stb. gyártására. Széles körben alkalmazzák a röntgensáv alatti mikrohullámú frekvenciasávban.Ezenkívül a magneto-optikai kristályokból mágnes-optikai eszközök, például gyűrű alakú eszközök és magneto-optikai kijelzők is készíthetők.
(4) Magneto optikai memória
Az információfeldolgozási technológiában a mágneses-optikai adathordozókat használják információ rögzítésére és tárolására.A Magneto optikai tároló vezető szerepet tölt be az optikai tárolók terén, a nagy kapacitással és az optikai tárolók szabad cseréjével, valamint a mágneses tárolók törölhető újraírásának előnyeivel és a mágneses merevlemezekhez hasonló átlagos hozzáférési sebességgel.A költség-teljesítmény aránya lesz a kulcsa annak, hogy a mágneses optikai lemezek vezethetnek-e az élen.
(5) TG egykristály
A TGG a Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) által 2008-ban kifejlesztett kristály. Főbb előnyei: A TGG egykristály nagy magneto-optikai állandóval, magas hővezető képességgel, alacsony optikai veszteséggel és magas lézersérülési küszöbértékkel rendelkezik. széles körben használják többszintű erősítő, gyűrűs és maginjektáló lézerekben, mint például a YAG és a T-adalékolt zafír
Feladás időpontja: 2023. augusztus 16