चला मॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल मटेरिअल्सचे ऍप्लिकेशन तत्त्व एकत्र जाणून घेऊया!

ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि हाय-पॉवर लेसर तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, मॅग्नेटो-ऑप्टिकल आयसोलेटरचे संशोधन आणि अनुप्रयोग अधिकाधिक व्यापक बनले आहे, ज्याने थेट मॅग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्रीच्या विकासास प्रोत्साहन दिले आहे, विशेषत:मॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल. त्यापैकी, रेअर अर्थ ऑर्थोफेराइट, रेअर अर्थ मॉलिब्डेट, रेअर अर्थ टंगस्टेट, यट्रिअम आयर्न गार्नेट (YIG), टर्बियम ॲल्युमिनियम गार्नेट (TAG) यांसारख्या मॅग्नेटो-ऑप्टिकल क्रिस्टल्समध्ये उच्च वर्डेट स्थिरांक आहेत, जे अद्वितीय मॅग्नेटो-ऑप्टिकल ऍप्लिकेशन कार्यक्षमता फायदे आणि ब्रॉड संभाव्यता दर्शविते.

मॅग्नेटो-ऑप्टिकल प्रभाव तीन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: फॅराडे प्रभाव, झीमन प्रभाव आणि केर प्रभाव.

फॅराडे इफेक्ट किंवा फॅराडे रोटेशन, ज्याला काहीवेळा मॅग्नेटो-ऑप्टिकल फॅराडे इफेक्ट (MOFE) म्हणतात, ही भौतिक चुंबकीय-ऑप्टिकल घटना आहे. फॅराडे इफेक्टमुळे होणारे ध्रुवीकरण रोटेशन हे चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रकाशाच्या प्रसाराच्या दिशेने प्रक्षेपणाच्या प्रमाणात असते. औपचारिकपणे, डायलेक्ट्रिक स्थिर टेन्सर कर्ण असतो तेव्हा प्राप्त होणारी गायरोइलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमची ही एक विशेष घटना आहे. जेव्हा समतल ध्रुवीकृत प्रकाशाचा किरण चुंबकीय क्षेत्रात ठेवलेल्या मॅग्नेटो-ऑप्टिकल माध्यमातून जातो तेव्हा समतल ध्रुवीकृत प्रकाशाचे ध्रुवीकरण समतल चुंबकीय क्षेत्रासह प्रकाशाच्या दिशेला समांतर फिरते आणि विक्षेपणाच्या कोनाला फॅरेडे रोटेशन अँगल म्हणतात.

झीमन इफेक्ट (/ˈzeɪmən/, डच उच्चार [ˈzeːmɑn]), डच भौतिकशास्त्रज्ञ पीटर झीमन यांच्या नावावरून, स्थिर चुंबकीय क्षेत्राच्या उपस्थितीत स्पेक्ट्रमचे अनेक घटकांमध्ये विभाजन होण्याचा परिणाम आहे. हे स्टार्क इफेक्ट सारखेच आहे, म्हणजे, विद्युत क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत स्पेक्ट्रम अनेक घटकांमध्ये विभाजित होतो. स्टार्क इफेक्ट प्रमाणेच, भिन्न घटकांमधील संक्रमणामध्ये सामान्यतः भिन्न तीव्रता असते आणि निवड नियमांवर अवलंबून, त्यापैकी काही पूर्णपणे प्रतिबंधित असतात (द्विध्रुवीय अंदाजे अंतर्गत).

झीमन इफेक्ट म्हणजे ऑर्बिटल प्लेनच्या बदलामुळे अणूने तयार केलेल्या स्पेक्ट्रमची वारंवारता आणि ध्रुवीकरण दिशेने बदल आणि बाह्य चुंबकीय क्षेत्राद्वारे अणूमधील इलेक्ट्रॉनच्या केंद्रकाभोवती हालचालीची वारंवारता.

केर इफेक्ट, ज्याला दुय्यम इलेक्ट्रो-ऑप्टिक इफेक्ट (QEO) म्हणून देखील ओळखले जाते, बाह्य विद्युत क्षेत्राच्या बदलासह सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक बदलतो अशा घटनेला सूचित करतो. केर इफेक्ट पॉकेल्स इफेक्टपेक्षा वेगळा आहे कारण प्रेरित अपवर्तक इंडेक्स बदल हा रेखीय बदलाऐवजी विद्युत क्षेत्राच्या चौरसाच्या प्रमाणात असतो. सर्व सामग्री केर प्रभाव प्रदर्शित करतात, परंतु काही द्रव ते इतरांपेक्षा अधिक जोरदारपणे प्रदर्शित करतात.

रेअर अर्थ फेराइट ReFeO3 (Re is a rare Earth element), ज्याला ऑर्थोफेराइट असेही म्हणतात, Forestier et al ने शोधले होते. 1950 मध्ये आणि सर्वात आधी शोधलेल्या मॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल्सपैकी एक आहे.

हा प्रकारमॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टलअतिशय मजबूत वितळणारे संवहन, तीव्र नॉन-स्टेडी-स्टेट ऑसीलेशन आणि उच्च पृष्ठभागावरील ताण यामुळे दिशात्मक पद्धतीने वाढणे कठीण आहे. झोक्राल्स्की पद्धतीचा वापर करून ते वाढीसाठी योग्य नाही आणि हायड्रोथर्मल पद्धत आणि सह-विद्राव्य पद्धती वापरून मिळवलेल्या क्रिस्टल्सची शुद्धता खराब आहे. सध्याची तुलनेने प्रभावी वाढ पद्धत ही ऑप्टिकल फ्लोटिंग झोन पद्धत आहे, त्यामुळे मोठ्या आकाराचे, उच्च-गुणवत्तेचे दुर्मिळ पृथ्वी ऑर्थोफेराइट सिंगल क्रिस्टल्स वाढणे कठीण आहे. कारण दुर्मिळ पृथ्वी ऑर्थोफेराइट क्रिस्टल्समध्ये उच्च क्युरी तापमान (643K पर्यंत), एक आयताकृती हिस्टेरेसिस लूप आणि एक लहान जबरदस्ती शक्ती (खोलीच्या तपमानावर सुमारे 0.2emu/g), ट्रान्समिटन्स जास्त (5% वरील) असताना लहान मॅग्नेटो-ऑप्टिकल आयसोलेटरमध्ये वापरण्याची क्षमता असते.

दुर्मिळ पृथ्वी मॉलिब्डेट प्रणालींपैकी, स्केलाइट-प्रकारचे द्वि-पट मोलिब्डेट (ARe(MoO4)2, A एक दुर्मिळ पृथ्वी धातूचे आयन आहे), तीन-पट मॉलिब्डेट (Ｒe2(MoO4)3), चार-पट मॉलिब्डेट (A2Re2(MoO4)3), चौपट मॉलिब्डेट (A2Re2(MoO4)7) आणि Molybdate 4-fold) (A2Ｒe4(MoO4)7).

यापैकी बहुतेकमॅग्नेटो ऑप्टिक क्रिस्टल्सएकाच रचनेचे वितळलेले संयुगे आहेत आणि झोक्राल्स्की पद्धतीने वाढवता येतात. तथापि, वाढीच्या प्रक्रियेदरम्यान MoO3 च्या अस्थिरतेमुळे, त्याचा प्रभाव कमी करण्यासाठी तापमान क्षेत्र आणि सामग्री तयार करण्याची प्रक्रिया अनुकूल करणे आवश्यक आहे. मोठ्या तापमान ग्रेडियंट्स अंतर्गत दुर्मिळ पृथ्वी मॉलिब्डेटच्या वाढीच्या दोषाची समस्या प्रभावीपणे सोडविली गेली नाही आणि मोठ्या आकाराच्या स्फटिकाची वाढ साध्य करता येत नाही, म्हणून ते मोठ्या आकाराच्या मॅग्नेटो-ऑप्टिकल आयसोलेटरमध्ये वापरले जाऊ शकत नाही. दृश्यमान-अवरक्त बँडमध्ये त्याचे वर्डेट स्थिरांक आणि संप्रेषण तुलनेने जास्त (75% पेक्षा जास्त) असल्यामुळे, ते लघु चुंबकीय-ऑप्टिकल उपकरणांसाठी योग्य आहे.