Нека научим принципа на приложението на оптичните кристални материали заедно!

С развитието на оптичната комуникация и лазерната технология с висока мощност, изследването и прилагането на магнито-оптични изолатори стават все по-обширни, което директно насърчава развитието на магнито-оптични материали, особеноОптичен кристал. Сред тях магнито-оптичните кристали като рядък ортоферит на Земята, рядък земни молибдати, рядък земов стан, итриев железен гранат (YIG), тербиев алуминиев гранат (TAG) имат по-високи константи на вердета, показващи уникални предимства на магнито-оптични показатели и широки перспективи за нанасяне.

Магнито-оптичните ефекти могат да бъдат разделени на три вида: ефект на Faraday, ефект на Zeeman и Kerr ефект.

Ефектът на Faraday или въртенето на Faraday, понякога наричан магнито-оптичен ефект на Faraday (MOFE), е физическо магнито-оптично явление. Поляризационното въртене, причинено от ефекта на Фарадей, е пропорционално на проекцията на магнитното поле по посоката на разпространението на светлината. Официално това е специален случай на жиелектромагнетизъм, получен, когато диелектричният констант тензор е диагонален. Когато лъч от равнина поляризирана светлина преминава през магнито-оптична среда, поставена в магнитно поле, равнината на поляризацията на равнината поляризирана светлина се върти с магнитното поле, успоредно на посоката на светлината, а ъгълът на отклонение се нарича ъгъл на въртене на Фарадей.

Ефектът на Zeeman (/ˈzeɪmən/, холандско произношение [ˈzeːmɑn]), кръстен на холандския физик Питер Зейман, е ефектът от разделянето на спектъра на няколко компонента в присъствието на статично магнитно поле. Той е подобен на ефекта на Старк, тоест спектърът се разделя на няколко компонента под действието на електрическо поле. Подобно също на ефекта на Stark, преходите между различните компоненти обикновено имат различна интензивност, а някои от тях са напълно забранени (под приближението на дипола), в зависимост от правилата за подбор.

Ефектът на Zeeman е промяната в посоката на честотата и поляризацията на спектъра, генерирана от атома поради промяната на орбиталната равнина и честотата на движението около ядрото на електрона в атома от външното магнитно поле.

Ефектът на KERR, известен още като вторичен електрооптичен ефект (QEO), се отнася до явлението, което показателят на пречупване на материал се променя с промяната на външното електрическо поле. Ефектът на KERR е различен от ефекта на покелите, тъй като промяната на индуцирания рефракционен индекс е пропорционална на квадрата на електрическото поле, а не на линейна промяна. Всички материали проявяват ефекта на Kerr, но някои течности го проявяват по -силно от други.

Рядкият земен ферит reteo3 (RE е рядък земно елемент), известен още като ортоферрит, е открит от Forestier et al. през 1950 г. и е един от най -ранните открити оптични кристали.

Този типОптичен кристале трудно да се расте по насочен начин поради много силната си конвекция на стопилката, тежките нестабилни колебания и високото повърхностно напрежение. Той не е подходящ за растеж с помощта на метода Czochralski, а кристалите, получени с помощта на хидротермалния метод и методът на разтворител, имат лоша чистота. Настоящият сравнително ефективен метод на растеж е методът на оптична плаваща запетая, така че е трудно да се отглеждат големи размери, висококачествени редки ортоферитни единични кристали. Тъй като редките земни ортоферитни кристали имат висока температура на Кюри (до 643K), правоъгълна хистерезис и малка принудителна сила (около 0,2EMU/g при стайна температура), те имат потенциал да бъдат използвани в малки магнито-оптични изолатори, когато преносацията е висока (над 75%).

Among the rare earth molybdate systems, the most studied ones are scheelite-type two-fold molybdate (ARe(MoO4)2, A is a non-rare earth metal ion), three-fold molybdate (Ｒe2(MoO4)3), four-fold molybdate (A2Re2(MoO4)4) and seven-fold molybdate (A2Ｒe4(MoO4)7).

Повечето от тяхОптични кристалиса разтопени съединения със същия състав и могат да се отглеждат по метода Czochralski. Въпреки това, поради изпарението на MOO3 по време на процеса на растеж, е необходимо да се оптимизира температурното поле и процеса на подготовка на материали, за да се намали влиянието му. Проблемът с дефекта на растежа на рядкоземния молибдат при градиенти на големи температури не е ефективно решен и не може да се постигне растеж на кристалите с големи размери, така че не може да се използва в магнито-оптични изолатори с големи размери. Тъй като неговата Verdet Constant и пропускливост са сравнително високи (повече от 75%) в видимата инфрачервена лента, тя е подходяща за миниатюризирани магнито-оптични устройства.