Noyob tuproq magnit-optik materiallari
Magneto-optik materiallar ultrabinafsha va infraqizil diapazonlarda magnit-optik effektlarga ega bo'lgan optik axborot funktsional materiallariga ishora qiladi.Noyob tuproqli magnit-optik materiallar - bu ularning magnit-optik xususiyatlari va yorug'lik, elektr va magnitlanishning o'zaro ta'siri va konversiyasidan foydalangan holda turli funktsiyalarga ega bo'lgan optik qurilmalarga aylantirilishi mumkin bo'lgan yangi turdagi optik axborot funktsional materiallari.Modulyatorlar, izolyatorlar, sirkulyatorlar, magnit-optik kalitlar, deflektorlar, faza o'zgartirgichlar, optik axborot protsessorlari, displeylar, xotiralar, lazerli giroskopik nometalllar, magnitometrlar, magnit-optik sensorlar, bosma mashinalar, videoregistratorlar, naqshni aniqlash mashinalari, optik disklar , optik to'lqin o'tkazgichlar va boshqalar.
Noyob Yer magnit optikasi manbai
Thenoyob yer elementikuchli magnitlanish manbai bo'lgan to'ldirilmagan 4f elektron qatlami tufayli tuzatilmagan magnit momentni hosil qiladi;Shu bilan birga, u yorug'lik qo'zg'alishining sababi bo'lgan elektron o'tishlarga ham olib kelishi mumkin, bu kuchli magnit-optik effektlarga olib keladi.
Sof noyob tuproq metallari kuchli magnit-optik effektlarni ko'rsatmaydi.Noyob tuproq elementlari shisha, aralash kristallar va qotishma plyonkalar kabi optik materiallarga kiritilganda, noyob tuproq elementlarining kuchli magnit-optik ta'siri paydo bo'ladi.Keng tarqalgan ishlatiladigan magnit-optik materiallar (REBi) 3 (FeA) 5O12 granat kristallari (A1, Ga, Sc, Ge, In kabi metall elementlar), RETM amorf plyonkalar (Fe, Co, Ni, Mn) kabi o'tish guruhining elementlari. ) va noyob tuproqli ko'zoynaklar.
Magneto optik kristalli
Magneto-optik kristallar magnit-optik effektli kristall materiallardir.Magnit-optik effekt kristall materiallarning magnitlanishi, ayniqsa materiallarning magnitlanish kuchi bilan chambarchas bog'liq.Shuning uchun, ba'zi bir ajoyib magnit materiallar ko'pincha yttrium temir granatasi va noyob tuproqli temir granat kristallari kabi mukammal magnit-optik xususiyatlarga ega magnit-optik materiallardir.Umuman olganda, magnit-optik xususiyatlarga ega bo'lgan kristallar ferromagnit va ferromagnit kristallardir, masalan, EuO va EuS ferromagnit, itriy temir granatasi va vismut bilan qo'shilgan noyob tuproqli temir granat ferrimagnets.Hozirgi vaqtda bu ikki turdagi kristallar, ayniqsa, temir magnit kristallari asosan ishlatiladi.
Noyob tuproqli temir granatli magnit-optik material
1. Noyob tuproqli temir granatli magnit-optik materiallarning strukturaviy xususiyatlari
Garnet tipidagi ferrit materiallari zamonaviy davrda tez rivojlanayotgan magnit materiallarning yangi turidir.Ulardan eng muhimi, odatda RE3Fe2Fe3O12 (qisqartirilgan RE3Fe5O12) deb ataladigan noyob tuproqli temir granat (magnit granat sifatida ham tanilgan), bu erda RE itriy ionidir (ba'zilari Ca, Bi plazmasi bilan ham qo'shiladi), Fe Fe2 tarkibidagi ionlar In, Se, Cr plazmasi bilan, Fe tarkibidagi Fe ionlari esa A, Ga plazmasi bilan almashtirilishi mumkin.Hozirgacha ishlab chiqarilgan yagona noyob tuproqli temir granataning jami 11 turi mavjud bo'lib, ularning eng tipik turi YIG deb qisqartirilgan Y3Fe5O12 hisoblanadi.
2. Ytriyli temir granatli magnit-optik material
Yttrium temir granatasi (YIG) birinchi marta 1956 yilda Bell korporatsiyasi tomonidan kuchli magnit-optik effektlarga ega monokristal sifatida kashf etilgan.Magnitlangan yttrium temir granatasi (YIG) magnit yo'qotilishi ultra yuqori chastotali maydondagi boshqa ferritlarga qaraganda bir necha daraja pastroq bo'lib, uni axborotni saqlash materiali sifatida keng qo'llash imkonini beradi.
3. Yuqori dopedli Bi seriyali noyob tuproqli temir granat Magneto optik materiallari
Optik aloqa texnologiyasining rivojlanishi bilan axborot uzatish sifati va sig'imiga bo'lgan talablar ham oshdi.Materiallarni tadqiq qilish nuqtai nazaridan, magnit-optik materiallarning izolyatorlarning yadrosi sifatida ish faoliyatini yaxshilash kerak, shunda ularning Faraday aylanishi kichik harorat koeffitsientiga va katta to'lqin uzunligi barqarorligiga ega bo'lib, qurilma izolyatsiyasining barqarorligini oshirish uchun. harorat va to'lqin uzunligi o'zgarishi.Yuqori dopedli Bi-ion seriyali noyob tuproqli temir granatli monokristallar va yupqa plyonkalar tadqiqot markaziga aylandi.
Bi3Fe5O12 (BiG) yagona kristalli yupqa plyonka integratsiyalashgan kichik magnit-optik izolyatorlarning rivojlanishiga umid beradi.1988 yilda T Kouda va boshqalar.RIBS (reaction lon bean sputtering) reaktiv plazma purkash usuli yordamida birinchi marta Bi3FesO12 (BiIG) monokristalli yupqa plyonkalarni oldi.Keyinchalik, Amerika Qo'shma Shtatlari, Yaponiya, Frantsiya va boshqalar Bi3Fe5O12 va yuqori Bi dopingli noyob tuproqli temir granatali magnit-optik plyonkalarni turli usullar yordamida muvaffaqiyatli qo'lga kiritdilar.
4. Ce qo'shilgan noyob tuproqli temir granatli magnit-optik materiallar
YIG va GdBiIG kabi keng tarqalgan ishlatiladigan materiallar bilan solishtirganda, Ce qo'shilgan noyob tuproqli temir granatasi (Ce: YIG) katta Faraday aylanish burchagi, past harorat koeffitsienti, past assimilyatsiya va arzon narxlardagi xususiyatlarga ega.Hozirgi vaqtda u Faraday aylanish magnit-optik materialining eng istiqbolli yangi turi hisoblanadi.
Noyob Yer magnit optik materiallarini qo'llash
Magneto optik kristalli materiallar sezilarli sof Faraday effektiga ega, to'lqin uzunliklarida past yutilish koeffitsienti va yuqori magnitlanish va o'tkazuvchanlikka ega.Asosan optik izolyatorlar, optik bo'lmagan komponentlar, magnit-optik xotira va magnit-optik modulyatorlar, optik tolali aloqa va o'rnatilgan optik qurilmalar, kompyuterni saqlash, mantiqiy ishlash va uzatish funktsiyalari, magneto-optik displeylar, magneto-optik yozuvlar, yangi mikroto'lqinli qurilmalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. , lazer giroskoplari va boshqalar. Magnit-optik kristall materiallarning uzluksiz kashf etilishi bilan, qo'llanilishi va ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan qurilmalar qatori ham ortadi.
(1) Optik izolyator
Optik tolali aloqa kabi optik tizimlarda optik yo'lda turli komponentlarning aks ettirish sirtlari tufayli lazer manbasiga qaytadigan yorug'lik mavjud.Bu yorug'lik lazer manbasining chiqish yorug'lik intensivligini beqaror qiladi, optik shovqinga olib keladi va optik tolali aloqada signallarning uzatish qobiliyatini va aloqa masofasini sezilarli darajada cheklaydi, bu esa optik tizimni ishda beqaror qiladi.Optik izolyator passiv optik qurilma bo'lib, u faqat bir yo'nalishli yorug'lik o'tishiga imkon beradi va uning ishlash printsipi Faraday aylanishining o'zaro bog'liq emasligiga asoslanadi.Optik tolali aks sadolar orqali aks ettirilgan yorug'lik optik izolyatorlar tomonidan yaxshi ajratilishi mumkin.
(2) Magneto-optik oqim tekshirgichi
Zamonaviy sanoatning jadal rivojlanishi elektr tarmoqlarini uzatish va aniqlash uchun yuqori talablarni qo'ydi va an'anaviy yuqori kuchlanish va yuqori oqim o'lchash usullari jiddiy muammolarga duch keladi.Optik tolali texnologiya va materialshunoslikning rivojlanishi bilan magnit-optik oqim sinovchilari mukammal izolyatsiya va shovqinlarga qarshi qobiliyatlari, yuqori o'lchov aniqligi, oson miniatyura va portlash xavfi yo'qligi tufayli keng e'tiborga sazovor bo'ldi.
(3) Mikroto'lqinli pech qurilmasi
YIG tor ferromagnit rezonans chizig'i, zich tuzilish, yaxshi harorat barqarorligi va yuqori chastotalarda juda kichik xarakterli elektromagnit yo'qotish xususiyatlariga ega.Bu xususiyatlar uni yuqori chastotali sintezatorlar, tarmoqli o'tkazuvchan filtrlar, osilatorlar, AD sozlash drayverlari va boshqalar kabi turli xil mikroto'lqinli qurilmalarni yaratish uchun mos qiladi. U rentgen diapazoni ostidagi mikroto'lqinli chastota diapazonida keng qo'llanilgan.Bundan tashqari, magnit-optik kristallar, shuningdek, halqa shaklidagi qurilmalar va magnit-optik displeylar kabi magnit-optik qurilmalarga ham aylantirilishi mumkin.
(4) Magneto-optik xotira
Axborotni qayta ishlash texnologiyasida magnit-optik vositalar axborotni yozib olish va saqlash uchun ishlatiladi.Magneto optik xotira katta sig'im va optik xotirani bepul almashtirish xususiyatlariga ega, shuningdek, magnit xotirani o'chirish mumkin bo'lgan qayta yozish afzalliklari va magnit qattiq disklarga o'xshash o'rtacha kirish tezligi bilan optik saqlashda etakchi hisoblanadi.Xarajatlarning ishlash koeffitsienti magnit-optik disklar yo'lni boshqara oladimi yoki yo'qmi, kalit bo'ladi.
(5) TG yagona kristalli
TGG 2008 yilda Fujian Fujing Technology Co., Ltd. (CASTECH) tomonidan ishlab chiqilgan kristalldir. Uning asosiy afzalliklari: TGG yagona kristalli katta magnit-optik doimiy, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, past optik yo'qotish va yuqori lazer shikastlanish chegarasiga ega va YAG va T-doped sapfir kabi ko'p darajali kuchaytiruvchi, halqali va urug'li in'ektsiya lazerlarida keng qo'llaniladi.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 16-avgust