补充资料：磁光晶体

磁光晶体
magneto-optical crystal

　　磁光晶体magneto一optieal Crystal具有较大纯法拉第效应并有实用价值的磁光材料(所有的晶体材料都具有磁光效应，而且多种磁光效应会同时存在。有些晶体效应太复杂，而另一些效应则太小，没有实用价值。 特性在常温下有大而纯的法拉第效应，对使用波长的低吸收系数、大的磁化强度和高的磁导率是磁光晶体的主要性能要求。这些要求与晶体的组成、结构和磁性能密切相关。 低对称晶体有复杂的磁性，其磁光性能受自然双折射的干扰，不易获得纯的法拉第效应。目前研究的磁光晶体都属高于正交晶系的对称性晶体，而实用磁光晶体主要为立方晶体和光学单轴晶体。 具有高的磁化强度的铁磁和亚铁磁晶体有强的法拉第效应，即使在无外场时也有大的法拉第旋转。它们适于制作光隔离器、光非互易元件以及磁光存储器。具有逆磁和顺磁特性的晶体，其磁化强度较低，必须用外磁场来感生法拉第旋转。这些材料只适于制作磁光调制器。 晶体中未配对的电子自旋、自旋与轨道的互作用以及磁性原子的有序排列等结构因素，决定了晶体的磁化强度和法拉第效应。铁、钻、镍和铺是强磁性元素，这些磁性元素金属及金属间化合物单晶一般具有比大多数铁氧体大100倍的法拉第效应。但是这些晶体有自由电子吸收，对可见和红外波段不透明，从而限制了其磁光应用。磁性金属的氧化物、氟化物和卤化物(特别是三卤化物)晶体有强的法拉第旋转，以及较好的透光波段，但是居里温度太低，常温时成为顺磁甚至是抗磁体。 磁光晶体的品质因子为法拉第旋转与吸收系数之比值。它随波长和温度而变化，是评价磁光晶体性能的最主要参数。 种类某些含有磁性元素的铁氧体具有较高的法拉第效应，而且有较好的透明波段，是目前最实用的磁光晶体材料。其中尤以稀土石榴石型、钙钦矿型和磁铅矿型铁氧体晶体性能较好。如忆铁石榴石(YIG)晶体，在近红外波段，其法拉第旋转可达200丫cm左右，是该波段最好的磁光材料。但它在可见区有高达IO3cm一‘吸收，因而磁光品质因子较低。 二价铺有大的自旋一轨道互作用。其氟化物，如氟化铺(EuFZ)晶体在可见波段透明，是较好的可见波段磁光晶体。 磁光单晶膜是随着光通信和光信息处理需要而发展起来的新材料。它被用作小型坚固的非互易元件、光隔离器、磁光存储器和磁光显示器。在礼稼石榴石(GGG)衬底上外延生长的忆铁石榴石(YIG)是最实用的磁光单晶膜。它在633 nm波长法拉第旋转角为835丫cm，制成的光隔离器光路长约半毫米。但作为光集成回路的元件，还必须缩短二个数量级。因而近年来又在研究开发具有更大法拉第旋转的单晶膜，如在GGG衬底上外延生长Bi3Fe5O12、Gdo忍YZ一。Fe5O12、(BIGd)3Fe5O，2、(YLa)3Fe5O:2等石榴石型铁氧体单晶膜。(邵宗书)
　　

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