Материалы магнитооптические

ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ, МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ [c.775]

В оптоэлектронных устройствах, основанных на магнитных средах, используются такие свойства магнитных материалов, как высокая оптическая прозрачность в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн, мощные магнитооптические эффекты, обусловленные взаимодействием света и магнитной среды, а также эластичность доменной структуры, способной в широких пределах изменять свои параметры под действием тепловых и магнитных воздействий. [c.29]

Использование магнитных материалов в магнитооптических устройствах основано на эффекте Фарадея (рис. 14), который состоит в том, что при распространении линейно поляризованного луча света К вдоль вектора намагниченности М происходит поворот плоско [c.29]

Рассмотрим свойства некоторых. магнитных материалов, применяемых для изготовления магнитооптических устройств. [c.30]

Металлические аморфные пленки сплавов редкоземельных и переходных металлов, и материалы являются перспективными реверсивными средами для магнитооптических устройств, так как обладают [c.31]

Какие магнитооптические материалы вы знаете и какие основные требования к ним предъявляют [c.39]

Магнитооптические фотографические материалы изготовляют в виде тонких пленок с полосовой доменной структурой, Излучение объекта, сфокусированное на пленку, вызывает ее нагрев и локальное изменение направления ЭГОН структуры. При освещении пленки внешним источником воспроизводится изображение объекта в видимых лучах за счет дифракции на элементах, ее структуры. Подобные материалы неселективны, поскольку их действие основано на тепловых эффектах. [c.108]

Возможны два принципиально различных варианта построения схем неразрушающего исследования материалов, основанных на использовании магнитооптических явлений. [c.194]

Если применение эффектов Зеемана и Фарадея для излучения энергетических спектров кристаллов, параметров зонной структуры и природы примесных центров и центров окраски давно уже стало традиционным в практике лабораторных исследований, то использование магнитооптических явлений для неразрушающего контроля материалов было предложено сравнительно недавно. [c.195]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫЕ МОДУЛЯТОРЫ СВЕТА НА ОСНОВЕ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ [c.79]

Поворот плоскости поляризации света, распространяющегося в среде, находящейся во внешнем магнитном поле, называется линейным магнитооптическим эффектом или эффектом Фарадея. В пара- и диамагнитных материалах угол поворота плоскости поляризации <рр дается соотношением [c.767]

Инфракрасный поляриметр И Г-109 (рис. IV.30) предназначен для исследования магнитооптических свойств материалов, прозрачных в инфракрасной части спектра. [c.218]

Детальное изучение магнитооптических пленок граната началось в середине 1960-х годов [1, 2]. В это врем на кристаллы граната возлагали большие надежды, как на основной материал для систем оптической памяти [3, 4]. Работа, проводившаяся в данном направлении, была связана с развитием систем памяти на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), в которых использовалось управляемое перемещение магнитных доменов. Чтобы сделать пути продвижения доменов видимыми для наблюдения в микроскопе, использовался магнитооптический эффект Фарадея при пропускании света. Этот эффект, однако, в применявшихся тогда материалах был очень слабым. В 1972 г. было обнаружено, что введение висмута в кристаллы граната сильно увеличивает эффект Фарадея в оптической области спектра. Это открытие наряду с известными методиками работы с ЦМД послужило толчком к появлению первой разработки в направлении создания магнитооптического модулятора — дисплея на ЦМД [6, 7]. Квадратная пластина граната на основе железа и гадолиния, замещенного висмутом, размещалась в оптической схеме с поляризованным светом. В пластине возникала определенная структура цилиндрических магнитных доменов. Домены, имеющие противоположные направления намагниченности, при пропускании света наблюдались как черные и белые точки. Передача полезного сигнала прошедшим световым потоком была, однако, очень мала [c.14]

В следующих разделах кратко обрисованы вопросы подбора материалов и основные характеристики гранатов как основного материала для магнитооптических модуляторов. Затем обсуждаются различные конструкции и методы адресации магнитооптических модуляторов наряду с кратким изложением экспериментальных результатов и предельных возможностей. В заключение будут даны некоторые оценки будущих разработок с точки зрения их применения для оптической обработки сигналов. [c.15]

Рис. 1.6. Полосовые домены в магнитооптической пленке граната. Пленка, обладающая величиной поля анизотропии, меньшей, чем намагниченность насыщения Мз, разделена на полосовые домены с типичной шириной в данном материале в 100 мкм. Домены становятся видимыми при освещении магнитооптической пленки поляризованным светом.

Основные оптические свойства магнитооптических гранатовых пленок описываются эффектом Фарадея и поглощением в материале [6, 12, 15—18]. [c.26]

Для материалов с высокой степенью замещения висмутом и большими углами поворота плоскости поляризации в существующих устройствах пока не удается достичь оптимальной толщины пленки. Для длины волны в середине видимой области спектра оптимальная толщина составляла бы около 10— 12 мкм. Однако современная технология позволяет получить до 5—7 мкм. Таким образом, здесь имеются возможности для улучшения параметров. Фарадеевское вращение плоскости поляризации уменьшается при смещении в красную и инфракрасную области спектра. С другой стороны, имеются окна в коэффициенте поглощения в инфракрасной области, где ПКМ оказывается на несколько порядков больше, чем в видимой области. Когда для оптической обработки информации используется лазерное излучение в инфракрасной области, имеется возможность создания модуляторов света с намного более высокими оптическими коэффициентами пропускания, чем в видимой области. Трудность, однако, состоит в том, что толщина магнитооптического слоя должна быть намного большей, чем в видимой области, чтобы получить лучший коэффициент пропускания (обычно в интервале до 100 мкм). Это делает технологию изготовления модулятора более сложной. В оптической обработке сигналов может представлять особый интерес получение углов фарадеевского вращения плоскости поляризации в 45 или даже 90°. В видимой области это возможно только при высоком коэффициенте поглощения. Как было показано с помощью простого устройства, в инфракрасной области могут быть получены углы поворота плоскости поляризации в 90° в гранатовых материалах при оптических коэффициентах пропускания до 90% [19, 20, 26]. Однако до сих пор подробно не изучена возможность создания высокоразрешающих пространственных модуляторов в инфракрасной области. [c.49]

Перечисленные элементы волноводного тракта оптических интегральных схем и их комбинация предназначены для создания волноводных устройств, которые при наличии в материале волновода акусто-, электро-, магнитооптических свойств позволяют реализовать устройства управления и преобразования лазерного излучения. [c.149]

Таблица 31.16. Постоянная Веряе магнитооптических материалов при температуре от 293 до 300 К [13]

Наиболее перспективные в прикладно.м отношении магнитооптические материалы характеризуются высокой магнитооптической добротностью ф - 2 р а (где 0/.- — удельное фарадеевское вращение, град/см а — коэффициент оптического поглощения, см ). Очевидно, устройство может обладать высокими параметрами только при достаточно большой добротности. Однако добротность однозначно не определяет выбор материала для конкретного применения. Существуют дополнительные требования, касающиеся предпочтительного диапазона намагниченности насыщения температуры [c.30]

Ортоферриты редкоземельных элементов. Эти материалы наиболее перспективны в качестве магнитооптических сред. Изучение их оптических и магнитооптических свойств нача.пось после того, как удалось получить достаточно большие и совершенные монокристал-лические образцы. Примером может служить иттриевый ортоферрит УРеО ,. Существует серия аналогичных соединений, в которых ионы иттрия замещаются ионами других редкоземельных элементов. Структура ортоферритов рассмотрена в четвертой главе. [c.30]

Монокристаллические ортоферриты привлекли внимание как материалы с подвижными цилиндрическими магнитными доменами. При комнатной температуре подвижность доменной eдиницьf достигает 10 см/(с Э), увеличиваясь при - 100 С до 50 000 см (с Э). В видимой области удельное фарадеевское вращение 9/.- в ортоферритах достигает 10 град см, что в сочетании с их хорошей прозрачностью в красном свете позволяет получать высокие значения магнитооптической добротности ф. В коротковолновой части спектра фарадеевское вращение возрастает, однако поглощение растет быстрее, вследствие чего магнитооптическая добротность низка. С ростом длины волны вр падает по закону, близкому к 1 (где Я - длина волны), и поглощение также снижается. Причем при Я 1,35 мкм коэффициент поглощения а 0,1 см , в результате чего в инфракрасном свете магнитооптическая добротность ортос()ерритов превышает 10 град. [c.30]

Магнитооптика как направление оп оэлектроники начала развиваться чуть более 10 лет назад. Магнитооптические устройства только выходят из стадии действующих макетов. Тем не менее для оценки перспективности магнитооптических устройств по сравнению с устройствами аналогичного назначения, изготовляемых из освоенных акустооптических, электрооптических и других материалов, имеет смысл кратко рассмотреть некоторые из них. [c.35]

Использование лазеров для неразрушающего контроля однородности материалов электронной техники методами магнитооптических эффектов. ЛДНТП, [c.326]

Как и под действием электрического поля оптические характеристики материалов могут изменяться в результате воздействия магнитного поля. Различают линейные магнитооптические Эффекты [10, 21]—эффект Фарадея для проходящего через кристалл светового пучка и эффект Керра для отраженного света, а также пропорциональный квадрату напряженности магимт-пого поля эффект Коттона—Мутона (практически не используется в модуляторах). [c.26]

Более плодотворным оказалось использование электрооптичС ских Кристаллов при температуре немного выше точки Кюри в ПВМС с адресацией электронным лучом. Созданы также эффективные ПВМС, адресуемые электрическим напряжением, на магнитооптических. акустооптических, жидких кристаллах и других материалах. Их рассмотрение и является предметом данной главы. г1. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ МОДУЛЯТОРЫ Адресуемые электронным лучом модуляторы известны уже более двух десятков лет они являются исторически первыми [c.52]

Состояние Домена в пластине в отсутствие переключающих полей должно быть устойчивым, т. е. нужно применять материал, в котором с помощью технологических приемов создается повышенная коэрцитивность. Вот почему известные материалы, в которых реализуются цилиндрические магнитные домены, не отвечают требованиям создания ПВМС они характеризуются малой плотностью заполнения из-за магнитостатического отталкивания доменов, недостаточной надежностью и др. Впервые необходимые условия были реализованы в ортоферрите диспрозия, где также была показана возможность создания на его основе магнитооптического ПВМС. В настоящее время наибольшее распространение в ПВМС и дисплеях нашли ортоферриты иттрия и феррит-гранаты, содержащие висмут. [c.80]

Существует много других материалов и химических веществ, которые позволяют разрабатывать для практических целей, хотя, по-видимому, и в ограниченных пределах, системы записи и воспроизведения изображений. Почти каждый слышал о методе светокопирования на синьке , в основе которого лежат чувствительность к свету и химические свойства солей железа. Применение диазосоединений благодаря их способности к образованию насыщенных красителей привело к созданию целой индустрии, производящей материалы для репрографии изображений, которые используются в самых различных областях, начиная от изготовления цветных типографических оттисков до производства отпечатанных крышек переплета. С теми или другими электростатическими методами получения изображений, известными как ксерография, в наш индустриальный век знаком почти каждый. Несомненно, любому специалисту по голографии известны многие материалы для записи изображений, такие, как бихромированная желатина, фоторезисты, электродеформируемые термопластики, ферроэлектрические кристаллы, различные органические и неорганические фотохромные материалы, фотопроводники, магнитооптические пленки и даже очень тонкие металлические пленки [10]. Тем не менее среди всех химических и физических явлений, исследованных до сих пор, ни одно не может соперничать с галогенидосеребряными фотоматериалами, обладающими совокупностью уникальных свойств, характеризуемых не только высокой чувствительностью и стабильностью, но и большим разнообразием типов, а также универсальностью применения. Поэтому галогенидосеребряные фотоматериалы остаются наиболее широко используемыми средами для записи и воспроизведения изображений в бесчисленных применениях, включая голографию. [c.96]

Диэлектрические оптические элементы находят все более разнообразное применение в современной оптоэлектронике, включая как технику оптической связи, оперативной обработки информации и управления, так и силовую оптику во всех аспектах ее использования (от многообразия лазерной технологии до имплози-онного термоядерного синтеза). Предметом настоящей главы является обзор совокупности известных диэлектрических сред и их особых свойств, обеспечивающих разработку огромного числа видов применяемых устройств и систем. Классические материалы и приборы современной оптики, а также магнитооптические материалы и устройства, которым посвящены многочисленные монографии и учебные пособия, в данной книге не рассматриваются. [c.192]

В лазерных системах используются также вращатели поляризации на основе оптической активности в различных веществах и эффекта Фарадея. В качестве оптически активного вещества чаще всего используется кварц г-среза, для которого угол поворота 11)= =90° на длине волны 1,060 мкм достигается па толщине 13,95 мм, причем вектор поляризации может поворачиваться как влево, так и вправо в зависимости от типа кристалла. Для невзаимных вращателей на основе эффекта Фарадея угол поворота р определяется величиной и направлением магнитного поля Н (/ — длина магнитоактивного вещества, Ув — постоянная Верде). В качестве магнитооптических материалов чаще всего используются магнитооптические стекла с большой постоянной Ув=(0,04—0,08) мин/(Э-см) (отечественные МОС-101, МОС-31, зарубежные РК-4, РК-5). Нетрудно оценить, что при длине стекла / 10 см поворот на угол ф=45° осуществляется при Я 3 кЭ. Такая напряженность магнитного поля достигается при пропускании через катушку соленоида тока силой I, пропорциональной диаметру катушки. При — 4 см характерное значение силы тока, зависящее от числа витков на 1 см длины стекла, составляет 1 кА. Для ячеек Фарадея небольшого диаметра (0,5—2 см) могут использоваться постоянные магниты [88]. [c.238]

Таким образом, монокристаллы скандийзамещенного КВГ вследствие резонансных параметров и высокой магнитооптической добротности представляются перспективными материалами для техники СВЧ дециметрового диапазона и магнитооптических устройств в видимой и ближней ИК областях. [c.205]

Существенно, что часть названных компонентов может быть заменена другими химическими элементами, что значительно расширяет число возможных комбинаций. Обсуждаемые в данной главе искусственные магнитооптические гранаты состоят из переходных металлов — железа и гадолиния, при этом часть зтих химических элементов замещена висмутом и галли--ем. Типичный состав магнитооптического граната следующий Gdз xBi5 yGaJ,Ol2. Степени замещения (коэффициенты х я у) сильно влияют на магнитные и оптические свойства и используются для модификации оптических свойств материала, а, следовательно, оптимального подбора материалов. [c.18]

Монокристаллические искусственные гранаты выращивают в бульках из расплава по методу Чохральского. В магнитооптическом модуляторе используются тонкие (5—10 мкм) пленки гранатов. Тонкие пленки гранатов выращиваются эпитаксиально на немагнитных гранатовых подложках при погружении их в жидкий расплавленный материал. Подложки вырезаются из булек с наращенным материалом и полируются. В настоящее время стандартными являются подложки размером до [c.18]

Третий эффект, ограничивающий оптический контраст, происходит вследствие внутреннего отражения на границе между магнитооптической пленкой и подложкой. Если поверхность подложки не покрыта просветляющим покрытием, часть модулированного света отражается обратно. На внутренней границе раздела происходит второе отражение, так что компонента света снова направляется на выход из устройства. Наконец, эта часть проходит через пленку в третий раз, приводя к тому, что полное фарадеевское вращение составляет величину в 3 раза большую, чем для основной доли модулированного света, т. е. 30/ С вместо 0 . Вследствие того что эта компонента имеет иную плоскоАь поляризации, она не блокируется анализатором и, таким образом, снижает контраст. Более точно выражаясь, возникают многократные отражения этого типа. Однако вследствие поглощения в материале последующими отражениями можно пренебречь. Для угла установки поляризатора, соответствующего условию Фo = Fd (С=<х> в отсутствие дихроизма и отражения), окончательное значение контраста приближенно описывается формулой [c.34]

Активными диэлектриками называют кристаллы, способные генерировать, преобразовывать, усиливать электромагнитное излучение. Из этого класса диэлектриков в интегральной оптике наиболее широкое применение находят материалы, обладающие электро-, пьезо-, магнитооптическими, лазерными свойствами. Уникальные свойства ниобата и танталата лития ставят их на особое место среди активных диэлектриков [8]. На основе волноводных слоев в ОЫЬОз и ЫТаОз созданы высокоэффективные электрооптические модуляторы, переключатели, бистабильные элементы, акустооптические устройства обработки [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...