Apprenons le principe d'application des matériaux de cristal d'optique magnéto ensemble!

Avec le développement de la communication optique et de la technologie laser haute puissance, la recherche et l'application d'isolateurs magnéto-optiques sont devenus de plus en plus étendus, ce qui a directement favorisé le développement de matériaux magnéto-optiques, en particulierCristal d'optique magnéto. Parmi eux, les cristaux magnéto-optiques tels que l'orthoferrite de terres rares, le molybdate de terres rares, le tungstate de terrasse rare, le grenat de fer Yttrium (YIG), le grenat de terbium en aluminium (TAG) ont des constantes de verdet plus élevées, montrant des avantages de performance magnéo-optique uniques et de larges perspectives d'application.

Les effets magnéto-optiques peuvent être divisés en trois types: Effet Faraday, effet Zeeman et effet Kerr.

L'effet de Faraday ou la rotation de Faraday, parfois appelé effet de Faraday magnéto-optique (MoFE), est un phénomène physique magnéto-optique. La rotation de polarisation causée par l'effet Faraday est proportionnelle à la projection du champ magnétique le long de la direction de la propagation de la lumière. Formellement, il s'agit d'un cas particulier de gyroélectromagnétisme obtenu lorsque le tenseur constant diélectrique est diagonal. Lorsqu'un faisceau de lumière polarisée plane passe à travers un milieu magnéto-optique placé dans un champ magnétique, le plan de polarisation de la lumière polarisée plane tourne avec le champ magnétique parallèle à la direction de la lumière et que l'angle de déviation est appelé angle de rotation de Faraday.

L'effet Zeeman (/ ˈzeɪmən /, prononciation néerlandaise [ˈzeːmɑn]), du nom du physicien néerlandais Pieter Zeeman, est l'effet du spectre se divisant en plusieurs composants en présence d'un champ magnétique statique. Il est similaire à l'effet brut, c'est-à-dire que le spectre se divise en plusieurs composants sous l'action d'un champ électrique. Également similaires à l'effet brut, les transitions entre différents composants ont généralement des intensités différentes, et certaines d'entre elles sont complètement interdites (sous l'approximation dipolaire), selon les règles de sélection.

L'effet Zeeman est le changement de la fréquence et de la direction de polarisation du spectre généré par l'atome en raison du changement du plan orbital et de la fréquence de mouvement autour du noyau de l'électron dans l'atome par le champ magnétique externe.

L'effet Kerr, également connu sous le nom d'effet électro-optique secondaire (QEO), fait référence au phénomène que l'indice de réfraction d'un matériau change avec le changement du champ électrique externe. L'effet Kerr est différent de l'effet des poches car le changement d'indice de réfraction induit est proportionnel au carré du champ électrique, plutôt qu'à un changement linéaire. Tous les matériaux présentent l'effet Kerr, mais certains liquides le présentent plus fortement que d'autres.

Rare Terre Ferrite Refeo3 (RE est un élément de terre rare), également connu sous le nom d'orthoferrite, a été découvert par Forestier et al. en 1950 et est l'un des premiers cristaux d'optique magnéto découverts.

Ce type deCristal d'optique magnétoest difficile à cultiver de manière directionnelle en raison de sa convection de fusion très forte, de ses oscillations sévères non states et de sa tension en surface élevée. Il ne convient pas à la croissance en utilisant la méthode Czochralski, et les cristaux obtenus en utilisant la méthode hydrothermale et la méthode de co-solvant ont une mauvaise pureté. La méthode de croissance relativement efficace actuelle est la méthode de la zone flottante optique, il est donc difficile de cultiver des solle à orthoferrite de terres rares de grande taille et de haute qualité. Étant donné que les cristaux d'orthoferrite de terres rares ont une température élevée de curie (jusqu'à 643K), une boucle d'hystérésis rectangulaire et une petite force coercitive (environ 0,2emu / g à température ambiante), ils ont le potentiel d'être utilisé dans de petits isolateurs magnéto-optiques lorsque la transmission est élevée (au-dessus de 75%).

Parmi les systèmes de molybdate de terres rares, les plus étudiés sont le double molybdate de type Scheelite (Are (MOO4) 2, A est un ion de métal terrestre non rare), le molybdate triple (A2re2 (MOO4) et le molybdate à sept.

La plupart d'entre euxCristaux optiques magnétosont des composés en fusion de la même composition et peuvent être cultivés par la méthode Czochralski. Cependant, en raison de la volatilisation de MOO3 pendant le processus de croissance, il est nécessaire d'optimiser le champ de température et le processus de préparation des matériaux pour réduire son influence. Le problème du défaut de croissance du molybdate de terres rares sous des gradients de température importants n'a pas été efficacement résolu et la croissance des cristaux de grande taille ne peut pas être obtenue, il ne peut donc pas être utilisé dans des isolateurs magnéto-optiques de grande taille. Étant donné que sa constante verdet et sa transmittance sont relativement élevées (plus de 75%) dans la bande visible infrarouge, il convient aux dispositifs magnéto-optiques miniaturisés.