دعونا نتعلم مبدأ التطبيق للمواد البلورية البصرية المغناطيسية معًا!

من خلال تطوير الاتصالات البصرية وتكنولوجيا الليزر عالية الطاقة ، أصبح البحث وتطبيق العوزل المغناطيسيين أكثر شمولاً ، مما قد عزز مباشرة تطوير المواد البصرية المغناطيسية ، وخاصةMagneto البصرية البلورة. من بينها ، البلورات المغناطيسية الضوئية مثل أمنو الأرض النادرة ، موليبدات الأرض النادرة ، تنغستات الأرض النادرة ، العقيق الحديد (YIG) ، ويتميز العقيق بالألومنيوم تيربيوم (TAG) ثوابت VERDET أعلى ، مما يدل على مزايا أداء مغناطيسية فريدة من نوعها وآثار تطبيق عريضة.

يمكن تقسيم التأثيرات الضوئية المغناطيسية إلى ثلاثة أنواع: تأثير فاراداي ، وتأثير Zeeman ، وتأثير Kerr.

تأثير فاراداي أو دوران فاراداي ، الذي يطلق عليه أحيانًا تأثير فاراداي المغناطيسي (MOFE) ، هو ظاهرة مغناطيسية فنية. يتناسب دوران الاستقطاب الناجم عن تأثير فاراداي مع إسقاط المجال المغناطيسي على طول اتجاه انتشار الضوء. رسميًا ، هذه حالة خاصة من المغناطيسية المغناطيسية التي يتم الحصول عليها عندما يكون التوتر الثابت العازلة قطريًا. عندما تمر شعاع من الضوء المستقطب من المستوى من خلال وسط مغناطيسي موضوعة في مجال مغناطيسي ، تدور مستوى الاستقطاب للضوء المستقطب من الطائرة مع الحقل المغناطيسي بالتوازي مع اتجاه الضوء ، وتسمى زاوية الانحراف زاوية دوران فاراداي.

إن تأثير Zeeman (/ˈzeɪmən/، النطق الهولندي [ˈzeːmɑn]) ، الذي سمي على اسم العلم الفيزيائي الهولندي Pieter Zeeman ، هو تأثير تقسيم الطيف إلى عدة مكونات في وجود مجال مغناطيسي ثابت. يشبه التأثير الصارخ ، أي أن الطيف ينقسم إلى عدة مكونات تحت عمل مجال كهربائي. على غرار التأثير الصارخ أيضًا ، عادة ما يكون للتحولات بين المكونات المختلفة شدة مختلفة ، وبعضها محظور تمامًا (تحت تقريب ثنائي القطب) ، اعتمادًا على قواعد الاختيار.

تأثير الزيمان هو التغير في تواتر واتجاه الاستقطاب للطيف الناتج عن الذرة بسبب تغيير المستوى المداري وتردد الحركة حول نواة الإلكترون في الذرة بواسطة المجال المغناطيسي الخارجي.

يشير تأثير Kerr ، المعروف أيضًا باسم التأثير الكهروم البصري الثانوي (QEO) ، إلى الظاهرة أن مؤشر الانكسار للمادة يتغير مع تغيير المجال الكهربائي الخارجي. يختلف تأثير Kerr عن تأثير Pockels لأن تغيير مؤشر الانكسار المستحث يتناسب مع مربع المجال الكهربائي ، بدلاً من تغيير خطي. جميع المواد تظهر تأثير Kerr ، ولكن بعض السوائل تظهر بقوة أكبر من غيرها.

تم اكتشاف Forestier et al النادر النادر) ، المعروف أيضًا باسم orthoferrite ، من قبل refeo3 الأرض النادرة (RE هو عنصر أرضي نادر) ، والمعروف أيضًا باسم orthoferrite. في عام 1950 وهي واحدة من أوائل البلورات البصرية المغناطيسية المكتشفة.

هذا النوع منMagneto البصرية البلورةمن الصعب أن تنمو بطريقة اتجاهية بسبب الحمل الحراري القوي للغاية ، وتذبذبات الحالة غير الثابتة الشديدة والتوتر السطحي العالي. إنه غير مناسب للنمو باستخدام طريقة Czochralski ، والبلورات التي تم الحصول عليها باستخدام طريقة الحرارية المائية وطريقة المذيع المشترك لها نقاء ضعيف. طريقة النمو الحالية الفعالة نسبيًا هي طريقة المنطقة العائمة البصرية ، لذلك من الصعب نمو بلورات أحادية الأرضية ذات الجودة العالية ذات الجودة العالية. نظرًا لأن بلورات أمنو الأرض النادرة لها درجة حرارة عالية الكوري (تصل إلى 643 ألفًا) ، وحلقة تباطؤ مستطيلة وقوة قسرية صغيرة (حوالي 0.23و/غرام في درجة حرارة الغرفة) ، فإنها لديها القدرة على استخدامها في العزلات المغناطيسية الصغيرة البصرية عندما يكون النقل مرتفعًا (أعلى من 75 ٪).

من بين أنظمة مولي بديت الأرضية النادرة ، فإن أكثر الأنظمة التي تمت دراستها هي موليبدات من نوع Scheelite ذات شقين (هي (MOO4) 2 ، A عبارة عن أيون معدن أرضي غير نادر) ، مولي بديت ثلاثة أضعاف (moe2 (MOO4) 3) ، molybdate أربعة أضعاف (A2R2 (MOO4) 4)

معظم هذهبلورات Magneto البصريةهي المركبات المنصهرة من نفس التركيبة ويمكن زراعتها بواسطة طريقة التشيزكرالسكي. ومع ذلك ، نظرًا لتطاير MOO3 أثناء عملية النمو ، من الضروري تحسين مجال درجة الحرارة وعملية إعداد المواد لتقليل تأثيره. لم يتم حل مشكلة عيب النمو في موليبدات الأرض النادرة في ظل تدرجات درجة الحرارة الكبيرة بشكل فعال ، ولا يمكن تحقيق نمو بلوري كبير الحجم ، لذلك لا يمكن استخدامه في العوامل المغناطيسية البصرية كبيرة الحجم. نظرًا لأن ثابتها ونقلها مرتفع نسبيًا (أكثر من 75 ٪) في نطاق الأشعة تحت الحمراء المرئية ، فهو مناسب للأجهزة المصغرة المصغرة.