Chúng ta hãy tìm hiểu nguyên tắc ứng dụng của các vật liệu tinh thể quang Magneto cùng nhau!

Với sự phát triển của giao tiếp quang học và công nghệ laser công suất cao, nghiên cứu và ứng dụng các bộ cách ly quang học đã trở nên rộng lớn hơn, điều này đã trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của vật liệu quang học, đặc biệt làTinh thể quang Magneto. Trong số đó, các tinh thể quang học như orthoferrite đất hiếm, molybdate đất hiếm, vonstate đất hiếm, garnet sắt yttri (YIG), garnet nhôm terbium (TAG) có các hằng số verdet cao hơn, cho thấy các ưu điểm hiệu suất của từ tính độc đáo.

Các hiệu ứng quang học có thể được chia thành ba loại: hiệu ứng Faraday, hiệu ứng Zeeman và hiệu ứng Kerr.

Hiệu ứng Faraday hoặc xoay Faraday, đôi khi được gọi là hiệu ứng Faraday phổ biến (MOFE), là một hiện tượng quang học vật lý. Việc xoay phân cực gây ra bởi hiệu ứng Faraday tỷ lệ thuận với hình chiếu của từ trường dọc theo hướng truyền ánh sáng. Chính thức, đây là một trường hợp đặc biệt của gyroelectromagnetism thu được khi tenxơ hằng số điện môi là đường chéo. Khi một chùm ánh sáng phân cực phẳng đi qua môi trường quang học được đặt trong từ trường, mặt phẳng phân cực của mặt phẳng phân cực quay với từ trường song song với hướng của ánh sáng và góc độ lệch được gọi là góc quay Faraday.

Hiệu ứng Zeeman (/ˈzeɪmən/, phát âm tiếng Hà Lan [ˈzeːmɑn]), được đặt theo tên của nhà vật lý người Hà Lan Pieter Zeeman, là hiệu ứng của phổ chia thành một số thành phần trong sự hiện diện của từ trường tĩnh. Nó tương tự như hiệu ứng Stark, nghĩa là phổ chia thành một số thành phần dưới tác động của điện trường. Cũng tương tự như hiệu ứng rõ ràng, sự chuyển đổi giữa các thành phần khác nhau thường có cường độ khác nhau và một số trong số chúng hoàn toàn bị cấm (theo xấp xỉ lưỡng cực), tùy thuộc vào quy tắc lựa chọn.

Hiệu ứng Zeeman là sự thay đổi của tần số và hướng phân cực của phổ được tạo ra bởi nguyên tử do sự thay đổi của mặt phẳng quỹ đạo và tần số chuyển động xung quanh nhân của electron trong nguyên tử bởi từ trường bên ngoài.

Hiệu ứng Kerr, còn được gọi là hiệu ứng quang điện thứ cấp (QEO), đề cập đến hiện tượng chỉ số khúc xạ của vật liệu thay đổi với sự thay đổi của điện trường bên ngoài. Hiệu ứng Kerr khác với hiệu ứng pockels vì sự thay đổi chỉ số khúc xạ cảm ứng tỷ lệ thuận với bình phương của điện trường, thay vì thay đổi tuyến tính. Tất cả các vật liệu thể hiện hiệu ứng Kerr, nhưng một số chất lỏng thể hiện nó mạnh hơn các chất khác.

Trái đất hiếm ferrite refeo3 (RE là một nguyên tố đất hiếm), còn được gọi là orthoferrite, được phát hiện bởi Forestier et al. vào năm 1950 và là một trong những tinh thể quang học được phát hiện sớm nhất.

Loại này củaTinh thể quang Magnetorất khó phát triển theo hướng do sự đối lưu tan chảy rất mạnh, dao động không ổn định nghiêm trọng và căng thẳng bề mặt cao. Nó không phù hợp cho sự tăng trưởng bằng phương pháp czochralski và các tinh thể thu được bằng phương pháp thủy nhiệt và phương pháp đồng dung môi có độ tinh khiết kém. Phương pháp tăng trưởng tương đối hiệu quả hiện tại là phương pháp vùng nổi quang học, do đó rất khó để phát triển các tinh thể đơn lẻ đơn lẻ có kích thước lớn, chất lượng cao. Bởi vì các tinh thể orthoferrite đất hiếm có nhiệt độ curie cao (lên tới 643k), một vòng trễ hình chữ nhật và một lực ép buộc nhỏ (khoảng 0,2EMU/g ở nhiệt độ phòng), chúng có khả năng được sử dụng trong các bộ cách ly Magneto nhỏ khi độ truyền qua cao (trên 75%).

Trong số các hệ thống molybdate đất hiếm, các hệ thống được nghiên cứu nhiều nhất là molybdate hai lần kiểu Scheelite (là (MOO4) 2, A là một ion kim loại không REP), molybdate gấp ba lần (ｒe2 (MOO4) 3)

Hầu hết trong số nàyTinh thể quang Magnetolà các hợp chất nóng chảy của cùng một thành phần và có thể được trồng bằng phương pháp czochralski. Tuy nhiên, do sự bay hơi của MOO3 trong quá trình tăng trưởng, cần phải tối ưu hóa trường nhiệt độ và quá trình chuẩn bị vật liệu để giảm ảnh hưởng của nó. Vấn đề khiếm khuyết tăng trưởng của molybdate đất hiếm trong độ dốc nhiệt độ lớn chưa được giải quyết một cách hiệu quả và không thể đạt được sự tăng trưởng tinh thể có kích thước lớn, vì vậy nó không thể được sử dụng trong các bộ cách ly quang học có kích thước lớn. Bởi vì hằng số và độ truyền qua của nó tương đối cao (hơn 75%) trong dải hồng ngoại có thể nhìn thấy, nó phù hợp với các thiết bị quang từ thu nhỏ.