மேக்னெட்டோ ஆப்டிக் கிரிஸ்டல் மெட்டீரியல்களின் பயன்பாட்டுக் கொள்கையை ஒன்றாகக் கற்றுக் கொள்வோம்!

ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் மற்றும் உயர்-சக்தி லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், காந்த-ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்திகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாடு மேலும் மேலும் விரிவானதாகிவிட்டது, இது காந்த-ஒளியியல் பொருட்களின் வளர்ச்சியை நேரடியாக ஊக்குவித்தது, குறிப்பாகமேக்னெட்டோ ஆப்டிக் கிரிஸ்டல். அவற்றுள், அரிதான பூமி ஆர்த்தோஃபெரைட், அரிய பூமி மாலிப்டேட், அரிய பூமி டங்ஸ்டேட், யட்ரியம் அயர்ன் கார்னெட் (YIG), டெர்பியம் அலுமினியம் கார்னெட் (TAG) போன்ற காந்த-ஒளியியல் படிகங்கள் அதிக வெர்டெட் மாறிலிகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை தனித்துவமான காந்த-ஒளியியல் செயல்திறன் நன்மைகள் மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் காட்டுகின்றன.

காந்த-ஒளியியல் விளைவுகளை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: ஃபாரடே விளைவு, ஜீமான் விளைவு மற்றும் கெர் விளைவு.

ஃபாரடே விளைவு அல்லது ஃபாரடே சுழற்சி, சில நேரங்களில் காந்த-ஒளியியல் ஃபாரடே விளைவு (MOFE) என அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு இயற்பியல் காந்த-ஒளியியல் நிகழ்வு ஆகும். ஃபாரடே விளைவால் ஏற்படும் துருவமுனைப்பு சுழற்சியானது ஒளி பரவலின் திசையில் காந்தப்புலத்தின் திட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். முறையாக, இது மின்கடத்தா மாறிலி டென்சர் மூலைவிட்டமாக இருக்கும்போது பெறப்படும் கைரோஎலக்ட்ரோ காந்தத்தின் ஒரு சிறப்பு நிகழ்வாகும். ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள காந்த-ஒளியியல் ஊடகத்தின் வழியாக விமானம் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியின் கற்றை கடந்து செல்லும் போது, ​​விமான துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியின் துருவமுனைப்புத் தளம் ஒளியின் திசைக்கு இணையான காந்தப்புலத்துடன் சுழலும், மற்றும் விலகல் கோணம் ஃபாரடே சுழற்சி கோணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஜீமன் விளைவு (/ˈzeɪmən/, டச்சு உச்சரிப்பு [ˈzeːmɑn]), டச்சு இயற்பியலாளர் பீட்டர் ஜீமன் பெயரிடப்பட்டது, இது நிலையான காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் ஸ்பெக்ட்ரம் பல கூறுகளாகப் பிரிந்ததன் விளைவு ஆகும். இது ஸ்டார்க் விளைவைப் போன்றது, அதாவது ஸ்பெக்ட்ரம் ஒரு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் பல கூறுகளாகப் பிரிகிறது. ஸ்டார்க் விளைவைப் போலவே, வெவ்வேறு கூறுகளுக்கு இடையிலான மாற்றங்கள் பொதுவாக வெவ்வேறு தீவிரங்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் சில தேர்வு விதிகளைப் பொறுத்து முற்றிலும் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளன (இருமுனை தோராயத்தின் கீழ்).

ஜீமன் விளைவு என்பது சுற்றுப்பாதை விமானத்தின் மாற்றம் மற்றும் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தால் அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரானின் கருவைச் சுற்றியுள்ள இயக்க அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் காரணமாக அணுவால் உருவாக்கப்பட்ட அலைவரிசை மற்றும் துருவமுனைப்பு திசையில் ஏற்படும் மாற்றமாகும்.

கெர் விளைவு, இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் விளைவு (QEO) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது வெளிப்புற மின்சார புலத்தின் மாற்றத்துடன் ஒரு பொருளின் ஒளிவிலகல் குறியீடு மாறும் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது. கெர் விளைவு Pockels விளைவிலிருந்து வேறுபட்டது, ஏனெனில் தூண்டப்பட்ட ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாற்றம் நேரியல் மாற்றத்தை விட மின்சார புலத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அனைத்து பொருட்களும் கெர் விளைவை வெளிப்படுத்துகின்றன, ஆனால் சில திரவங்கள் அதை மற்றவர்களை விட வலுவாக வெளிப்படுத்துகின்றன.

அரிதான பூமி ஃபெரைட் ReFeO3 (Re என்பது அரிதான பூமி உறுப்பு), ஆர்த்தோஃபெரைட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஃபாரெஸ்டியர் மற்றும் பலர் கண்டுபிடித்தது. 1950 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மேக்னெட்டோ ஆப்டிக் படிகங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.

இந்த வகைமேக்னெட்டோ ஆப்டிக் கிரிஸ்டல்அதன் மிக வலுவான உருகும் வெப்பச்சலனம், கடுமையான நிலையான-நிலை அலைவுகள் மற்றும் அதிக மேற்பரப்பு பதற்றம் காரணமாக ஒரு திசை வழியில் வளர கடினமாக உள்ளது. இது Czochralski முறையைப் பயன்படுத்தி வளர்ச்சிக்கு ஏற்றது அல்ல, மேலும் ஹைட்ரோதெர்மல் முறை மற்றும் இணை கரைப்பான் முறையைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட படிகங்கள் மோசமான தூய்மையைக் கொண்டுள்ளன. தற்போதைய ஒப்பீட்டளவில் பயனுள்ள வளர்ச்சி முறை ஆப்டிகல் மிதக்கும் மண்டல முறையாகும், எனவே பெரிய அளவிலான, உயர்தர அரிதான பூமி ஆர்த்தோஃபெரைட் ஒற்றை படிகங்களை வளர்ப்பது கடினம். அரிதான எர்த் ஆர்த்தோஃபெரைட் படிகங்கள் அதிக கியூரி வெப்பநிலை (643K வரை), ஒரு செவ்வக ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப் மற்றும் ஒரு சிறிய வற்புறுத்தும் விசை (அறை வெப்பநிலையில் சுமார் 0.2emu/g) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருப்பதால், அவை பரிமாற்றம் அதிகமாக இருக்கும் போது (75% க்கு மேல்) சிறிய காந்த-ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்திகளில் பயன்படுத்தப்படும் சாத்தியம் உள்ளது.

அரிதான எர்த் மாலிப்டேட் அமைப்புகளில், ஸ்கீலைட் வகை இரண்டு மடங்கு மாலிப்டேட் (ARe(MoO4)2, A என்பது அரிதான பூமி உலோக அயனி), மூன்று மடங்கு மாலிப்டேட் (Ｒe2(MoO4)3), நான்கு மடங்கு மாலிப்டேட் (A2Re2(MoO4)4) மற்றும் ஏழு மடங்கு மாலிப்டேட் ஆகியவை அதிகம் ஆய்வு செய்யப்பட்டவை. (A2Ｒe4(MoO4)7).

இவற்றில் பெரும்பாலானவைமேக்னெட்டோ ஆப்டிக் படிகங்கள்ஒரே கலவையின் உருகிய சேர்மங்கள் மற்றும் சோக்ரால்ஸ்கி முறையில் வளர்க்கலாம். இருப்பினும், வளர்ச்சி செயல்பாட்டின் போது MoO3 இன் ஆவியாகும் தன்மை காரணமாக, அதன் செல்வாக்கைக் குறைக்க வெப்பநிலை புலம் மற்றும் பொருள் தயாரிப்பு செயல்முறையை மேம்படுத்துவது அவசியம். பெரிய வெப்பநிலை சாய்வுகளின் கீழ் அரிதான எர்த் மாலிப்டேட்டின் வளர்ச்சி குறைபாடு பிரச்சனை திறம்பட தீர்க்கப்படவில்லை, மேலும் பெரிய அளவிலான படிக வளர்ச்சியை அடைய முடியாது, எனவே பெரிய அளவிலான காந்த-ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்திகளில் இதைப் பயன்படுத்த முடியாது. காணக்கூடிய-அகச்சிவப்பு இசைக்குழுவில் அதன் வெர்டெட் மாறிலி மற்றும் பரிமாற்றம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக (75% க்கும் அதிகமாக) இருப்பதால், இது மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட காந்த-ஆப்டிகல் சாதனங்களுக்கு ஏற்றது.