Ајде заедно да го научиме принципот на примена на магнето-оптичките кристални материјали!

Со развојот на оптичката комуникација и ласерската технологија со висока моќност, истражувањето и примената на магнето-оптички изолатори стануваат сè пообемни, што директно го промовираше развојот на магнето-оптички материјали, особеноМагнето оптички кристал. Меѓу нив, магнето-оптичките кристали како што се ортоферит од ретки земји, молибдат од ретки земји, волфрам од ретки земји, итриум железен гранат (YIG), тербиум алуминиумски гранат (TAG) имаат повисоки константи на Верде, што покажува уникатни предности на магнето-оптички перформанси и широки изгледи за примена.

Магнето-оптичките ефекти може да се поделат на три вида: ефект Фарадеј, Земан ефект и Кер ефект.

тешко е да расте во насока поради неговата многу силна конвекција на топење, тешки осцилации во нестабилна состојба и висока површинска напнатост. Не е погоден за раст со методот на Чохралски, а кристалите добиени со хидротермална метода и методот на ко-растворувач имаат слаба чистота. Сегашниот релативно ефикасен метод на раст е методот на оптичка пловечка зона, така што е тешко да се одгледуваат единечни кристали од ортоферитни ортоферитни ретки земји со големи димензии. Бидејќи кристалите на ортоферит од ретките земји имаат висока температура Кири (до 643 К), правоаголна јамка хистерезис и мала сила на принуда (околу 0,2 ему/г на собна температура), тие имаат потенцијал да се користат во мали магнето-оптички изолатори кога пропустливоста е висока (над 75%).

Земановиот ефект (/ˈzeɪmən/, холандски изговор [ˈzeːmɑn]), именуван по холандскиот физичар Питер Земан, е ефектот на разделувањето на спектарот на неколку компоненти во присуство на статичко магнетно поле. Слично е на ефектот Старк, односно спектарот се дели на неколку компоненти под дејство на електрично поле. Исто така, слично на ефектот Старк, транзициите помеѓу различни компоненти обично имаат различен интензитет, а некои од нив се целосно забранети (по приближување на диполот), во зависност од правилата за селекција.

Земановиот ефект е промена на фреквенцијата и насоката на поларизација на спектарот генериран од атомот поради промената на орбиталната рамнина и фреквенцијата на движење околу јадрото на електронот во атомот од надворешното магнетно поле.

Керовиот ефект, познат и како секундарен електро-оптички ефект (QEO), се однесува на феноменот дека индексот на прекршување на материјалот се менува со промената на надворешното електрично поле. Керовиот ефект е различен од ефектот Покел затоа што индуцираната промена на индексот на рефракција е пропорционална на квадратот на електричното поле, наместо линеарна промена. Сите материјали го покажуваат Кер ефектот, но некои течности го покажуваат посилно од другите.

Редок земјен ферит ReFeO3 (Re е елемент од ретка земја), исто така познат како ортоферит, бил откриен од Форестиер и сор. во 1950 година и е еден од најраните откриени магнето-оптички кристали.

Овој тип наМагнето оптички кристалтешко е да расте во насока поради неговата многу силна конвекција на топење, тешки осцилации во нестабилна состојба и висока површинска напнатост. Не е погоден за раст со методот на Чохралски, а кристалите добиени со хидротермална метода и методот на ко-растворувач имаат слаба чистота. Сегашниот релативно ефикасен метод на раст е методот на оптичка пловечка зона, така што е тешко да се одгледуваат единечни кристали од ортоферитни ортоферитни ретки земји со големи димензии. Бидејќи кристалите на ортоферит од ретките земји имаат висока температура Кири (до 643 К), правоаголна јамка хистерезис и мала сила на принуда (околу 0,2 ему/г на собна температура), тие имаат потенцијал да се користат во мали магнето-оптички изолатори кога пропустливоста е висока (над 75%).

Помеѓу системите на молибдат од ретките земји, најпроучени се двократниот молибдат од типот на шеелит (ARe(MoO4)2, A е јон на метал од неретка земја), трикратен молибдат (Ｒe2(MoO4)3), четирикратен молибдат (A2Re4ly)(MoO4) и седумкратен молибдат (A2Re2)(MoO4) (A2Ｒe4(MoO4)7).

Повеќето од овиеМагнето оптички кристалисе растопени соединенија со ист состав и можат да се одгледуваат со методот на Чохралски. Сепак, поради испарувањето на MoO3 за време на процесот на растење, неопходно е да се оптимизира температурното поле и процесот на подготовка на материјалот за да се намали неговото влијание. Проблемот со дефект на растот на молибдат од ретки земји под големи температурни градиенти не е ефикасно решен, а не може да се постигне раст на кристали со големи димензии, па затоа не може да се користи во магнето-оптички изолатори со големи димензии. Бидејќи неговата Verdet константа и пропустливоста се релативно високи (повеќе од 75%) во видливиот инфрацрвен опсег, тој е погоден за минијатуризирани магнето-оптички уреди.