Naučteme se dohromady princip aplikace Magneto Optic Crystal Materials!

S vývojem optické komunikace a vysoce výkonné laserové technologie se výzkum a aplikace magnetooptických izolátorů stala stále rozsáhlejším, což přímo podporovalo vývoj magnetooptických materiálů, zejménaMagneto optický krystal. Mezi nimi mají magnetooptické krystaly, jako jsou orthoferritu vzácných zemin, molybdát vzácných zemí, wolfstate vzácné zeminy, granát Yttrium Iron (YIG), granát Terbium Aluminium (TAG), vykazující jedinečné magneto-optické výhody a vysílání aplikací.

Magnetooptické účinky lze rozdělit do tří typů: Faraday Effect, Zeeman Effect a Kerr Effect.

Faraday efekt nebo Faraday rotace, někdy nazývaný magnetooptický Faraday Effect (MOFE), je fyzický magnetooptický jev. Rotace polarizace způsobená Faradayským efektem je úměrná projekci magnetického pole podél směru šíření světla. Formálně se jedná o zvláštní případ gyroelektromagnetismu získaného, když je dielektrický konstantní tenzor diagonální. Když paprsek rovinného polarizovaného světla prochází magnetooptickým médiem umístěným v magnetickém poli, polarizační rovina roviny polarizovaného světla se otáčí s magnetickým polem rovnoběžně se směrem světla a úhel vychýlení se nazývá úhel faraday.

Zeemanský efekt (/ˈzzeɪmən/, nizozemská výslovnost [ˈzeːmân]), pojmenovaná po nizozemském fyzikálně Pieterovi Zeemanovi, je účinek rozdělení spektra na několik složek v přítomnosti statického magnetického pole. Je to podobné jako Stark Effect, to znamená, že spektrum se rozdělí na několik složek pod působením elektrického pole. Podobně jako u ostrého efektu, přechody mezi různými složkami mají obvykle různé intenzity a některé z nich jsou zcela zakázány (pod aproximací dipólu), v závislosti na pravidlech výběru.

Zeemanovým efektem je změna ve směru frekvence a polarizace spektra generovaného atomem v důsledku změny orbitální roviny a pohybové frekvence kolem jádra elektronu v atomu externím magnetickým polem.

Kerrův efekt, také známý jako sekundární elektrooptický efekt (QEO), odkazuje na jev, že index lomu materiálu se mění se změnou externího elektrického pole. Kerrův efekt je odlišný od efektu Pockels, protože změna indukovaného indexu lomu je úměrná čtverci elektrického pole, spíše než lineární změna. Všechny materiály vykazují Kerrův efekt, ale některé kapaliny jej vykazují silněji než jiné.

Ferite refeo3 vzácné zeminy (RE je prvek vzácné zeminy), známý také jako ortoferrit, objevil Forestier et al. v roce 1950 a je jedním z prvních objevených magneto optických krystalů.

Tento typMagneto optický krystalje obtížné růst směrovým způsobem díky své velmi silné konvekce taveniny, závažným nestabilním oscilacím a vysokému povrchovému napětí. Není vhodný pro růst pomocí metody Czochralski a krystaly získané pomocí hydrotermální metody a metody kolvence mají špatnou čistotu. Současná relativně účinná metoda růstu je metoda optické zóny s pohyblivou zónou, takže je obtížné pěstovat velké a vysoce kvalitní orthoferritové monokrystaly vzácné zeminy. Protože ortoferritové krystaly vzácných zemin mají vysokou teplotu curie (až 643k), obdélníkovou hysterezní smyčku a malá donucovací síla (asi 0,2EMU/g při teplotě místnosti), mají potenciál být použity v malých magnetooptických izolátorech, když je propustnost vysoká (nad 75%).

Mezi systémy molybdátu vzácných zemin jsou nejvíce studované systémy Scheelite-typ dvojnásobné molybdes (Are (MoO4) 2, A je ne vzácný kovový iont Země), trojnásobný molybdate (ｒE2 (MOO4) 3), čtyřnásobné molybdate (A2re2 (moo4) 4) a sedminásobný molybdate (A2) (A2).

Většina z nichMagneto optické krystalyjsou roztavené sloučeniny stejného složení a mohou být pěstovány metodou Czochralski. Avšak vzhledem k těkatoři MOO3 během procesu růstu je nutné optimalizovat teplotní pole a proces přípravy materiálu, aby se snížil jeho vliv. Problém růstu defektu molybdátu vzácné zeminy při velkých teplotních gradientech nebyl účinně vyřešen a nelze dosáhnout velkého růstu krystalů, takže jej nelze použít ve velkých magnetooptických izolátorech. Protože jeho konstanta a propustnost VERDET jsou ve viditelném infračerveném pásmu relativně vysoká (více než 75%), je vhodná pro miniaturizovaná magnetooptická zařízení.