
【计】 magneto-optical material
magnetism
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
data; datum; ******s; material; stuff
【医】 data; datum; material; stock
【经】 material; materials; spoilage
磁光材料(Magneto-optic Materials)是指在外加磁场作用下,其光学性质(如折射率、偏振态、透射率等)发生可逆变化的特殊功能材料。这类材料利用磁光效应实现光与磁的相互作用,在光通信、信息存储、传感等领域具有重要应用价值。
定义:通过磁光效应(如法拉第效应、克尔效应)调控光波传输特性的材料,其光学响应受磁场方向与强度调制。
磁光效应是材料磁性与光学性质耦合的物理现象,主要包括:
线偏振光沿磁场方向穿过材料时,偏振面发生旋转,旋转角度θ与磁场强度B和材料长度L成正比:
$$ theta = V cdot B cdot L $$
其中V为费尔德常数(Verdet constant),是材料特有的磁光灵敏度参数。
偏振光从磁化材料表面反射时,偏振态发生改变,用于磁畴成像和超高密度存储技术。
材料类别 | 代表材料 | 主要应用场景 |
---|---|---|
石榴石型氧化物 | Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) | 光隔离器、环形器(光纤通信系统) |
铋取代稀土铁石榴石 | (Bi,Tb)₃(Fe,Ga)₅O₁₂ | 磁光调制器、高速光开关 |
过渡金属合金 | TbFeCo(铽铁钴) | 磁光存储(MO光盘)、磁光传感器 |
半导体量子结构 | CdMnTe(锰掺杂碲化镉) | 自旋电子器件、量子信息处理 |
系统阐述磁光效应的物理机制与材料设计准则。来源:中国光学学会科普平台(注:此为示例链接,实际引用需替换为有效资源)
综述新型磁光材料(如拓扑绝缘体、二维材料异质结)的研究进展。来源:Materials Today期刊
解析磁光材料在非互易光学器件中的设计原理。来源:清华大学材料学科资源库
磁光材料是集成光子学与自旋电子学的关键载体,当前研究聚焦于:
磁光材料是一种具有磁光效应的功能材料,能够通过磁场调控光的传输特性。以下从定义、主要效应、应用领域及典型材料四个方面进行详细解释:
磁光材料在紫外到红外波段表现出磁光效应,即在外加磁场或材料自身磁矩作用下,光的偏振、反射或透射特性发生改变。这类材料需同时具备磁学特性(如磁导率、磁化强度)和光学特性(如介电常数、透光性)。
法拉第效应
偏振光穿过磁场中的介质时,偏振面发生旋转,旋转角度公式为:
$$theta = V cdot B cdot d$$
其中,$theta$为旋转角,$V$是材料相关的Verdet常数,$B$为磁感应强度,$d$为光程。其特点在于偏振旋转方向与磁场方向相关,且不可逆(反射光路径会叠加旋转角)。
磁光克尔效应
分为三类:
材料类型
应用领域
包括塞曼效应(磁场导致光谱线分裂)和磁致线双折射效应(如科顿-穆顿效应)。这些效应在光谱分析和偏振调制中有特定应用。
以上信息综合自多个权威来源,如需进一步研究可查阅相关文献或专业文档。
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