Retųjų žemių magnetinės optinės medžiagos
Magnetinės optinės medžiagos yra optinės informacinės funkcinės medžiagos, turinčios magnetinį optinį poveikį ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių juostose.Retųjų žemių magnetinės optinės medžiagos yra naujo tipo optinės informacinės funkcinės medžiagos, iš kurių galima pagaminti įvairių funkcijų optinius įrenginius, naudojant jų magnetines optines savybes ir šviesos, elektros ir magnetizmo sąveiką bei konversiją.Tokie kaip moduliatoriai, izoliatoriai, cirkuliaciniai siurbliai, magneto-optiniai jungikliai, deflektoriai, fazių keitikliai, optiniai informacijos procesoriai, ekranai, atmintis, lazeriniai giroskopiniai poslinkio veidrodžiai, magnetometrai, magnetooptiniai jutikliai, spausdinimo mašinos, vaizdo registratoriai, modelio atpažinimo mašinos, optiniai diskai , optiniai bangolaidžiai ir kt.
Retųjų žemių magnetinės optikos šaltinis
Theretųjų žemių elementassukuria nepataisytą magnetinį momentą dėl neužpildyto 4f elektronų sluoksnio, kuris yra stipraus magnetizmo šaltinis;Tuo pačiu metu tai taip pat gali sukelti elektronų perėjimą, kuris yra šviesos sužadinimo priežastis, sukeliantis stiprų magnetinį optinį poveikį.
Grynieji retųjų žemių metalai neturi stipraus magnetinio optinio poveikio.Tik tada, kai retųjų žemių elementai bus legiruojami į optines medžiagas, tokias kaip stiklas, sudėtiniai kristalai ir lydinio plėvelės, atsiras stiprus retųjų žemių elementų magneto-optinis poveikis.Dažniausiai naudojamos magneto-optinės medžiagos yra pereinamųjų grupių elementai, tokie kaip (REBi) 3 (FeA) 5O12 granato kristalai (metalo elementai, tokie kaip A1, Ga, Sc, Ge, In), RETM amorfinės plėvelės (Fe, Co, Ni, Mn). ), ir retųjų žemių akinius.
Magnetinis optinis kristalas
Magnetiniai optiniai kristalai yra kristalinės medžiagos, turinčios magnetinį optinį poveikį.Magneto-optinis efektas yra glaudžiai susijęs su kristalinių medžiagų magnetizmu, ypač su medžiagų įmagnetinimo stiprumu.Todėl kai kurios puikios magnetinės medžiagos dažnai yra magnetooptinės medžiagos, pasižyminčios puikiomis magnetooptinėmis savybėmis, pavyzdžiui, itrio geležies granatas ir retųjų žemių geležies granato kristalai.Apskritai, kristalai, turintys geresnes magneto-optines savybes, yra feromagnetiniai ir ferimagnetiniai kristalai, tokie kaip EuO ir EuS yra feromagnetai, itrio geležies granatas ir bismutu legiruotas retųjų žemių geležies granatas yra ferimagnetai.Šiuo metu daugiausia naudojami šie dviejų tipų kristalai, ypač geležies magnetiniai kristalai.
Retųjų žemių geležies granato magneto-optinė medžiaga
1. Retųjų žemių geležies granato magnetooptinių medžiagų konstrukcinės charakteristikos
Granato tipo ferito medžiagos yra naujo tipo magnetinės medžiagos, kurios sparčiai vystėsi šiais laikais.Svarbiausias iš jų yra retųjų žemių geležies granatas (taip pat žinomas kaip magnetinis granatas), paprastai vadinamas RE3Fe2Fe3O12 (gali būti sutrumpintas kaip RE3Fe5O12), kur RE yra itrio jonas (kai kurie taip pat legiruoti Ca, Bi plazma), Fe Fe2 jonus galima pakeisti In, Se, Cr plazma, o Fe jonus Fe2 galima pakeisti A, Ga plazma.Iš viso iki šiol buvo pagaminta 11 rūšių retųjų žemių geležies granato, iš kurių tipiškiausias yra Y3Fe5O12, sutrumpintai vadinamas YIG.
2. Itrio geležies granato magneto-optinė medžiaga
Itrio geležies granatą (YIG) 1956 m. Bell Corporation pirmą kartą atrado kaip vientisą kristalą, turintį stiprų magneto-optinį poveikį.Įmagnetinto itrio geležies granato (YIG) magnetiniai nuostoliai yra keliais dydžiais mažesni nei bet kurio kito ferito itin aukšto dažnio lauke, todėl jis plačiai naudojamas kaip informacijos saugojimo medžiaga.
3. Didelio legiruoto Bi serijos retųjų žemių geležies granato magneto optinės medžiagos
Tobulėjant optinio ryšio technologijoms, išaugo ir reikalavimai informacijos perdavimo kokybei bei talpai.Medžiagų tyrimo požiūriu būtina pagerinti magneto-optinių medžiagų, kaip izoliatorių šerdies, veikimą, kad jų Faradėjaus sukimasis turėtų mažą temperatūros koeficientą ir didelį bangos ilgio stabilumą, kad būtų pagerintas įrenginio izoliacijos stabilumas. temperatūros ir bangos ilgio pokyčiai.Didelio legiruoto Bi jonų serijos retųjų žemių geležies granato monokristalai ir plonos plėvelės tapo tyrimų centru.
Bi3Fe5O12 (BiG) vieno kristalo plona plėvelė suteikia viltį sukurti integruotus mažus magnetinius optinius izoliatorius.1988 m. T Kouda ir kt.pirmą kartą gautos Bi3FesO12 (BiIG) monokristalinės plonos plėvelės, naudojant reaktyvų plazmos dulkinimo nusodinimo metodą RIBS (reaction lon bean sputtering).Vėliau JAV, Japonija, Prancūzija ir kiti sėkmingai gavo Bi3Fe5O12 ir didelio Bi legiruoto retųjų žemių geležies granato magneto-optines plėveles įvairiais metodais.
4. Ce legiruotos retųjų žemių geležies granato magnetooptinės medžiagos
Palyginti su dažniausiai naudojamomis medžiagomis, tokiomis kaip YIG ir GdBiIG, Ce legiruotas retųjų žemių geležies granatas (Ce: YIG) pasižymi dideliu Faradėjaus sukimosi kampu, žemu temperatūros koeficientu, maža absorbcija ir mažomis sąnaudomis.Šiuo metu tai yra perspektyviausia naujo tipo Faradėjaus sukimosi magneto-optinė medžiaga.
Retųjų žemių magnetinių optinių medžiagų taikymas
Magneto optinių kristalų medžiagos turi reikšmingą gryno Faradėjaus efektą, mažą sugerties koeficientą bangos ilgiuose ir didelį įmagnetinimą bei pralaidumą.Daugiausia naudojami optinių izoliatorių, optinių neabipusių komponentų, magnetinės optinės atminties ir magnetinių optinių moduliatorių, šviesolaidinio ryšio ir integruotų optinių įrenginių, kompiuterių saugojimo, loginio veikimo ir perdavimo funkcijų, magnetinių optinių ekranų, magnetinio optinio įrašymo, naujų mikrobangų prietaisų gamyboje. , lazeriniai giroskopai ir kt. Nuolat atrandant magneto-optines kristalines medžiagas, taip pat padidės įrenginių, kuriuos galima pritaikyti ir gaminti, asortimentas.
(1) Optinis izoliatorius
Optinėse sistemose, tokiose kaip šviesolaidinis ryšys, yra šviesa, kuri grįžta į lazerio šaltinį dėl įvairių optiniame kelyje esančių komponentų atspindžių paviršių.Dėl šios šviesos lazerio šaltinio išėjimo šviesos intensyvumas tampa nestabilus, sukelia optinį triukšmą ir labai apriboja šviesolaidinio ryšio signalų perdavimo pajėgumus ir ryšio atstumą, todėl optinė sistema veikia nestabiliai.Optinis izoliatorius yra pasyvus optinis įtaisas, leidžiantis tik vienakryptę šviesą, o jo veikimo principas pagrįstas Faradėjaus sukimosi abipusiškumu.Šviesolaidinių aidų atspindima šviesa gali būti gerai izoliuota optiniais izoliatoriais.
(2) Magnetinės optinės srovės testeris
Sparti šiuolaikinės pramonės plėtra kelia aukštesnius reikalavimus elektros tinklų perdavimui ir aptikimui, o tradiciniai aukštos įtampos ir didelės srovės matavimo metodai susidurs su dideliais iššūkiais.Tobulėjant šviesolaidinėms technologijoms ir medžiagų mokslui, magneto-optinės srovės testeriai sulaukė didelio dėmesio dėl puikios izoliacijos ir anti-interferencijų savybių, didelio matavimo tikslumo, lengvo miniatiūrizavimo ir nekeliančio galimo sprogimo pavojaus.
(3) Mikrobangų krosnelė
YIG pasižymi siaura feromagnetinio rezonanso linija, tankia struktūra, geru temperatūros stabilumu ir labai mažu būdingu elektromagnetiniu nuostoliu esant aukštiems dažniams.Dėl šių savybių jis tinka gaminti įvairius mikrobangų įrenginius, tokius kaip aukšto dažnio sintezatoriai, dažnių juostos filtrai, osciliatoriai, AD derinimo tvarkyklės ir kt. Jis buvo plačiai naudojamas mikrobangų dažnių juostoje žemiau rentgeno spindulių juostos.Be to, magnetooptiniai kristalai taip pat gali būti pagaminti į magnetooptinius įrenginius, tokius kaip žiedo formos prietaisai ir magnetooptiniai ekranai.
(4) Magnetinė optinė atmintis
Informacijos apdorojimo technologijoje informacijai įrašyti ir saugoti naudojamos magneto-optinės laikmenos.„Magneto“ optinė saugykla yra optinių saugyklų lyderė, pasižyminti didelės talpos ir nemokamo optinės atminties keitimo savybėmis, taip pat ištrinamo magnetinės atminties perrašymo pranašumais ir vidutiniu prieigos greičiu, panašiu į magnetinius standžiuosius diskus.Sąnaudų našumo santykis bus raktas į tai, ar magnetiniai optiniai diskai gali rodyti kelią.
(5) TG monokristalas
TGG yra kristalas, kurį 2008 m. sukūrė Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH). Pagrindiniai jo pranašumai: TGG monokristalas turi didelę magneto-optinę konstantą, aukštą šilumos laidumą, mažus optinius nuostolius ir aukštą lazerio pažeidimo slenkstį. yra plačiai naudojamas daugiapakopiuose stiprinimo, žiedo ir sėklų įpurškimo lazeriuose, tokiuose kaip YAG ir T legiruotas safyras
Paskelbimo laikas: 2023-08-16