Научимо заједно принцип примене магнето-оптичких кристалних материјала!

Са развојем оптичке комуникације и ласерске технологије велике снаге, истраживање и примена магнето-оптичких изолатора постајало је све обимније, што је директно промовисало развој магнето-оптичких материјала, посебноМагнето оптички кристал. Међу њима, магнето-оптички кристали као што су ортоферит ретких земаља, молибдат ретких земаља, волфрамат ретких земаља, итријум гвожђени гранат (ИИГ), тербијум алуминијум гранат (ТАГ) имају веће Вердет константе, показујући јединствене предности магнето-оптичких перформанси и широке изгледе примене.

Магнето-оптички ефекти се могу поделити у три типа: Фарадејев ефекат, Зееманов ефекат и Керов ефекат.

Фарадејев ефекат или Фарадејева ротација, која се понекад назива и магнето-оптички Фарадејев ефекат (МОФЕ), је физички магнетно-оптички феномен. Ротација поларизације изазвана Фарадејевим ефектом је пропорционална пројекцији магнетног поља дуж правца простирања светлости. Формално, ово је посебан случај жироелектромагнетизма који се добија када је тензор диелектричне константе дијагонални. Када сноп раван поларизоване светлости прође кроз магнетно-оптички медијум смештен у магнетно поље, раван поларизације равни поларизоване светлости ротира са магнетним пољем паралелним са смером светлости, а угао отклона назива се Фарадејев угао ротације.

Зееманов ефекат (/ˈзеɪмән/, холандски изговор [ˈзеːмɑн]), назван по холандском физичару Питеру Зееману, је ефекат раздвајања спектра на неколико компоненти у присуству статичког магнетног поља. Слично је Старковом ефекту, односно, спектар се под дејством електричног поља дели на неколико компоненти. Такође слично Старковом ефекту, прелази између различитих компоненти обично имају различите интензитете, а неки од њих су потпуно забрањени (под диполном апроксимацијом), у зависности од правила селекције.

Зееманов ефекат је промена фреквенције и смера поларизације спектра који генерише атом услед промене орбиталне равни и фреквенције кретања око језгра електрона у атому помоћу спољашњег магнетног поља.

Керов ефекат, такође познат као секундарни електро-оптички ефекат (КЕО), односи се на феномен да се индекс преламања материјала мења са променом спољашњег електричног поља. Керов ефекат се разликује од Покелсовог ефекта јер је индукована промена индекса преламања пропорционална квадрату електричног поља, а не линеарна промена. Сви материјали испољавају Керов ефекат, али неке течности га показују јаче од других.

Реткоземни ферит РеФеО3 (Ре је елемент ретке земље), познат и као ортоферит, открили су Форестиер ет ал. 1950. године и један је од најраније откривених магнето-оптичких кристала.

Ова врстаМагнето оптички кристалје тешко расти у смеру због веома јаке конвекције растопа, јаких нестационарних осцилација и високе површинске напетости. Није погодан за узгој методом Чохралског, а кристали добијени хидротермалном методом и методом ко-растварача имају слабу чистоћу. Тренутна релативно ефикасна метода раста је метода оптичке плутајуће зоне, тако да је тешко узгајати висококвалитетне монокристале ортоферита ретких земаља великих димензија. Пошто кристали ортоферита ретких земаља имају високу Киријеву температуру (до 643К), правоугаону хистерезисну петљу и малу коерцитивну силу (око 0,2ему/г на собној температури), они имају потенцијал да се користе у малим магнетно-оптичким изолаторима када је пропусност висока (изнад 75%).

Међу молибдатним системима ретких земаља, највише проучавани су двоструки молибдат шеелитног типа (АРе(МоО4)2, А је јон неретких земних метала), троструки молибдат (Ｒе2(МоО4)3), четвороструки молибдат (А2Ре2)(МоО4-4)4. (А2Ｒе4(МоО4)7).

Већина овихМагнето оптички кристалиФарадејев ефекат или Фарадејева ротација, која се понекад назива и магнето-оптички Фарадејев ефекат (МОФЕ), је физички магнетно-оптички феномен. Ротација поларизације изазвана Фарадејевим ефектом је пропорционална пројекцији магнетног поља дуж правца простирања светлости. Формално, ово је посебан случај жироелектромагнетизма који се добија када је тензор диелектричне константе дијагонални. Када сноп раван поларизоване светлости прође кроз магнетно-оптички медијум смештен у магнетно поље, раван поларизације равни поларизоване светлости ротира са магнетним пољем паралелним са смером светлости, а угао отклона назива се Фарадејев угао ротације.