Ајде да го научиме принципот на примена на материјалите за кристали со магнето оптички заедно!

Со развојот на оптичка комуникација и ласерска технологија со голема моќност, истражувањето и примената на магнето-оптички изолатори станаа сè пообемни, што директно го промовираше развојот на магнето-оптички материјали, особеноКристал на магнето оптика. Меѓу нив, магнето-оптички кристали, како што се ретки ортоферит на Земјата, редок молибдат на Земјата, ретка земја на волнен мелодија, yttrium Iron Garnet (YIG), тербиум алуминиум гарнет (TAG) имаат повисоки константи на Verdet, покажуваат уникатни предности на магнето-оптички перформанси и широки перспективи на примена.

Магнето-оптички ефекти можат да се поделат на три вида: ефект на Фарадеј, ефект на Земан и ефект на кер.

Фарадеј ефект или ротација на Фарадеј, понекогаш наречен магнето-оптички фарадеј ефект (МОФЕ), е физички магнето-оптички феномен. Ротацијата на поларизацијата предизвикана од ефектот Фарадеј е пропорционална со проекцијата на магнетното поле по насоката на размножување на светлината. Формално, ова е посебен случај на гироелектромагнетизам добиен кога диелектричниот постојан тензор е дијагонален. Кога зракот на рамнината поларизирана светлина поминува низ магнето-оптички медиум поставен во магнетно поле, рамнината за поларизација на рамнината Поларизирана светлина се ротира со магнетното поле паралелно со насоката на светлината, а аголот на девијација се нарекува агол на ротација на фарадеј.

Ефектот Zeeman (/ˈzeɪmən/, холандски изговор [ˈzeːmɑn]), именуван по холандскиот физичар Питер Земан, е ефектот на разделување на спектарот во неколку компоненти во присуство на статичко магнетно поле. Слично е на силниот ефект, односно спектарот се дели на неколку компоненти под дејство на електрично поле. Исто така слично на силниот ефект, транзициите помеѓу различни компоненти обично имаат различни интензитети, а некои од нив се целосно забранети (под приближување на диполата), во зависност од правилата за избор.

Ефектот Zeeman е промена во насоката на фреквенција и поларизација на спектарот генериран од атомот заради промената на орбиталната рамнина и фреквенцијата на движење околу јадрото на електронот во атомот со надворешно магнетно поле.

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

Ретката земја ферит Refeo3 (Re е редок елемент на Земјата), познат и како ортоферит, го откриле Форест и сор. во 1950 година и е еден од најраните откриени кристали на магнето оптика.

Овој вид наКристал на магнето оптикатешко е да се одгледува на насочен начин како резултат на неговата многу силна конвекција на топење, сериозни осцилации на не-стабилна состојба и висока напнатост на површината. Не е погоден за раст со употреба на методот Czochralski, а кристалите добиени со хидротермалниот метод и методот на ко-растворувач имаат лоша чистота. Тековниот релативно ефикасен метод на раст е методот на оптичка пловечка зона, така што е тешко да се одгледуваат големи, висококвалитетни ретки ортоферитни единечни кристали на Земјата. Бидејќи ретките кристали на ортоферит на Земјата имаат висока температура на curie (до 643K), правоаголна јамка за хистереза и мала присилна сила (околу 0,2emu/g на собна температура), тие имаат потенцијал да се користат во мали магнето-оптички изолатори кога пренесувањето е голема (над 75%).

Меѓу ретките системи за молибдат на Земјата, најмногу проучувани се двократниот молибдат од типот Scheelite (Are (MOO4) 2, A е не-редок метален јонски метал), трикратен молибдат (ｒE2 (MOO4) 3), четирикратно молибдејт (A2RE2 (MOO4) 4) и седум-дел-молибд. (A2ｒE4 (Moo4) 7).

Повеќето од овиеКристали на магнето оптичкисе стопени соединенија со истиот состав и може да се одгледуваат со методот Czochralski. Сепак, поради испарувањето на MOO3 за време на процесот на раст, неопходно е да се оптимизираат температурното поле и процесот на подготовка на материјалот за да се намали неговото влијание. Проблемот со дефектот на раст на реткиот молибдат на земјата под големи температурни градиенти не е ефикасно решен, а не може да се постигне раст на кристалот со голем дел, така што не може да се користи кај големи магнето-оптички изолатори. Бидејќи неговата постојана и пренесување се релативно високи (повеќе од 75%) во видливиот инфрацрвен опсег, таа е погодна за минијатурни уреди со магнето-оптички уреди.