Bahan optik magneto nadir bumi
Bahan optik magneto merujuk kepada bahan berfungsi maklumat optik dengan kesan optik magneto dalam jalur ultraungu kepada inframerah.Bahan optik magneto nadir bumi ialah jenis bahan berfungsi maklumat optik baharu yang boleh dijadikan peranti optik dengan pelbagai fungsi dengan menggunakan sifat optik magnetonya dan interaksi serta penukaran cahaya, elektrik dan kemagnetan.Seperti modulator, pengasing, pengedar, suis magneto-optik, pemesong, pengalih fasa, pemproses maklumat optik, paparan, kenangan, cermin pincang giro laser, magnetometer, penderia magneto-optik, mesin pencetak, perakam video, mesin pengecaman corak, cakera optik , pandu gelombang optik, dsb.
Sumber Optik Magneto Nadir Bumi
Theunsur nadir bumimenghasilkan momen magnet yang tidak diperbetulkan disebabkan oleh lapisan elektron 4f yang tidak terisi, yang merupakan sumber kemagnetan yang kuat;Pada masa yang sama, ia juga boleh membawa kepada peralihan elektron, yang merupakan punca pengujaan cahaya, yang membawa kepada kesan optik magneto yang kuat.
Logam nadir bumi tulen tidak mempamerkan kesan optik magneto yang kuat.Hanya apabila unsur nadir bumi didopkan ke dalam bahan optik seperti kaca, hablur sebatian dan filem aloi, kesan magneto-optik kuat unsur nadir bumi akan muncul.Bahan magneto-optik yang biasa digunakan ialah unsur kumpulan peralihan seperti (REBi) 3 (FeA) 5O12 hablur garnet (elemen logam seperti A1, Ga, Sc, Ge, In), filem amorf RETM (Fe, Co, Ni, Mn). ), dan cermin mata nadir bumi.
Kristal optik magneto
Kristal optik magneto ialah bahan kristal dengan kesan optik magneto.Kesan magneto-optik berkait rapat dengan kemagnetan bahan kristal, terutamanya kekuatan magnetisasi bahan.Oleh itu, beberapa bahan magnet yang sangat baik selalunya merupakan bahan magneto-optik dengan sifat magneto-optik yang sangat baik, seperti garnet besi yttrium dan kristal garnet besi nadir bumi.Secara amnya, kristal dengan sifat magneto-optik yang lebih baik ialah kristal feromagnetik dan ferimagnetik, seperti EuO dan EuS sebagai feromagnet, garnet besi yttrium dan garnet besi nadir bumi yang didop bismut ialah ferimagnet.Pada masa ini, kedua-dua jenis kristal ini digunakan terutamanya, terutamanya kristal magnet ferus.
Bahan magneto-optik garnet besi nadir bumi
1. Ciri-ciri struktur bahan magneto-optik garnet besi nadir bumi
Bahan ferit jenis garnet adalah jenis bahan magnet baru yang telah berkembang pesat pada zaman moden.Yang paling penting ialah garnet besi nadir bumi (juga dikenali sebagai garnet magnetik), biasanya dirujuk sebagai RE3Fe2Fe3O12 (boleh disingkat sebagai RE3Fe5O12), di mana RE ialah ion yttrium (ada juga yang didopkan dengan Ca, Bi plasma), Fe. ion dalam Fe2 boleh digantikan oleh In, Se, Cr plasma, dan ion Fe dalam Fe boleh digantikan oleh plasma A, Ga.Terdapat sejumlah 11 jenis garnet besi nadir bumi tunggal yang telah dihasilkan setakat ini, dengan yang paling tipikal ialah Y3Fe5O12, disingkatkan sebagai YIG.
2. Bahan magneto-optik garnet besi Yttrium
Yttrium iron garnet (YIG) pertama kali ditemui oleh Bell Corporation pada tahun 1956 sebagai kristal tunggal dengan kesan magneto-optik yang kuat.Garnet besi yttrium bermagnet (YIG) mempunyai kehilangan magnet beberapa urutan magnitud lebih rendah daripada mana-mana ferit lain dalam medan frekuensi ultra tinggi, menjadikannya digunakan secara meluas sebagai bahan penyimpanan maklumat.
3. Bahan Optik Magneto Garnet Besi Berdop Tinggi Siri Bi Nadir Bumi
Dengan perkembangan teknologi komunikasi optik, keperluan untuk kualiti dan kapasiti penghantaran maklumat juga telah meningkat.Dari perspektif penyelidikan bahan, adalah perlu untuk meningkatkan prestasi bahan magneto-optik sebagai teras pengasing, supaya putaran Faraday mereka mempunyai pekali suhu yang kecil dan kestabilan panjang gelombang yang besar, untuk meningkatkan kestabilan pengasingan peranti terhadap perubahan suhu dan panjang gelombang.Kristal tunggal garnet besi nadir bumi siri Bi ion terdop tinggi dan filem nipis telah menjadi tumpuan penyelidikan.
Filem nipis kristal tunggal Bi3Fe5O12 (BiG) membawa harapan untuk pembangunan pengasing optik magneto kecil bersepadu.Pada tahun 1988, T Kouda et al.memperoleh filem nipis kristal tunggal Bi3FesO12 (BiIG) buat kali pertama menggunakan kaedah pemendapan sputtering plasma reaktif RIBS (reaksi lon sputtering kacang).Selepas itu, Amerika Syarikat, Jepun, Perancis, dan lain-lain berjaya memperoleh filem magneto-optik garnet besi nadir bumi Bi3Fe5O12 dan bi doped Nadir bumi besi dengan menggunakan pelbagai kaedah.
4. Ce doped nadir bumi besi garnet bahan magneto-optik
Berbanding dengan bahan yang biasa digunakan seperti YIG dan GdBiIG, garnet besi nadir bumi Ce doped (Ce: YIG) mempunyai ciri-ciri sudut putaran Faraday yang besar, pekali suhu rendah, penyerapan rendah dan kos rendah.Ia kini merupakan jenis bahan magneto-optik putaran Faraday baharu yang paling menjanjikan.
Penggunaan Bahan Optik Magneto Nadir Bumi
Bahan kristal optik Magneto mempunyai kesan Faraday tulen yang ketara, pekali penyerapan rendah pada panjang gelombang, dan kemagnetan dan kebolehtelapan yang tinggi.Terutamanya digunakan dalam pengeluaran pengasing optik, komponen bukan timbal balik optik, memori optik magneto dan modulator optik magneto, komunikasi gentian optik dan peranti optik bersepadu, penyimpanan komputer, operasi logik dan fungsi penghantaran, paparan optik magneto, rakaman optik magneto, peranti gelombang mikro baharu , giroskop laser, dsb. Dengan penemuan berterusan bahan kristal magneto-optik, julat peranti yang boleh digunakan dan dihasilkan juga akan meningkat.
(1) Pengasing optik
Dalam sistem optik seperti komunikasi gentian optik, terdapat cahaya yang kembali ke sumber laser disebabkan oleh permukaan pantulan pelbagai komponen dalam laluan optik.Cahaya ini menjadikan keamatan cahaya keluaran sumber laser tidak stabil, menyebabkan bunyi optik, dan sangat mengehadkan kapasiti penghantaran dan jarak komunikasi isyarat dalam komunikasi gentian optik, menjadikan sistem optik tidak stabil dalam operasi.Pengasing optik ialah peranti optik pasif yang hanya membenarkan cahaya satu arah melaluinya, dan prinsip kerjanya adalah berdasarkan bukan timbal balik putaran Faraday.Cahaya yang dipantulkan melalui gema gentian optik boleh diasingkan dengan baik oleh pengasing optik.
(2) Penguji arus optik magneto
Perkembangan pesat industri moden telah mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk penghantaran dan pengesanan grid kuasa, dan kaedah pengukuran voltan tinggi dan arus tinggi tradisional akan menghadapi cabaran yang teruk.Dengan perkembangan teknologi gentian optik dan sains bahan, penguji arus magneto-optik telah mendapat perhatian meluas kerana keupayaan penebat dan anti-gangguan yang sangat baik, ketepatan pengukuran yang tinggi, pengecilan mudah dan tiada potensi bahaya letupan.
(3) Peranti gelombang mikro
YIG mempunyai ciri-ciri garis resonans feromagnetik sempit, struktur padat, kestabilan suhu yang baik, dan ciri kehilangan elektromagnet yang sangat kecil pada frekuensi tinggi.Ciri-ciri ini menjadikannya sesuai untuk membuat pelbagai peranti gelombang mikro seperti pensintesis frekuensi tinggi, penapis laluan jalur, pengayun, pemacu penalaan AD, dll. Ia telah digunakan secara meluas dalam jalur frekuensi gelombang mikro di bawah jalur sinar-X.Selain itu, kristal magneto-optik juga boleh dijadikan peranti magneto-optik seperti peranti berbentuk cincin dan paparan magneto-optik.
(4) Memori optik magneto
Dalam teknologi pemprosesan maklumat, media magneto-optik digunakan untuk merekod dan menyimpan maklumat.Storan optik Magneto adalah peneraju dalam storan optik, dengan ciri-ciri kapasiti besar dan pertukaran bebas storan optik, serta kelebihan penulisan semula storan magnetik yang boleh dipadam dan kelajuan capaian purata serupa dengan pemacu keras magnetik.Nisbah prestasi kos akan menjadi kunci kepada sama ada cakera optik magneto boleh mendahului.
(5) TG kristal tunggal
TGG ialah kristal yang dibangunkan oleh Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) pada tahun 2008. Kelebihan utamanya: Kristal tunggal TGG mempunyai pemalar magneto-optik yang besar, kekonduksian terma yang tinggi, kehilangan optik yang rendah, dan ambang kerosakan laser yang tinggi, dan digunakan secara meluas dalam amplifikasi pelbagai peringkat, cincin, dan laser suntikan benih seperti YAG dan nilam T-doped
Masa siaran: 16 Ogos 2023