
【計】 magneto-optical material
magnetism
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
data; datum; ******s; material; stuff
【醫】 data; datum; material; stock
【經】 material; materials; spoilage
磁光材料(Magneto-optic Materials)是指在外加磁場作用下,其光學性質(如折射率、偏振态、透射率等)發生可逆變化的特殊功能材料。這類材料利用磁光效應實現光與磁的相互作用,在光通信、信息存儲、傳感等領域具有重要應用價值。
定義:通過磁光效應(如法拉第效應、克爾效應)調控光波傳輸特性的材料,其光學響應受磁場方向與強度調制。
磁光效應是材料磁性與光學性質耦合的物理現象,主要包括:
線偏振光沿磁場方向穿過材料時,偏振面發生旋轉,旋轉角度θ與磁場強度B和材料長度L成正比:
$$ theta = V cdot B cdot L $$
其中V為費爾德常數(Verdet constant),是材料特有的磁光靈敏度參數。
偏振光從磁化材料表面反射時,偏振态發生改變,用于磁疇成像和超高密度存儲技術。
材料類别 | 代表材料 | 主要應用場景 |
---|---|---|
石榴石型氧化物 | Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) | 光隔離器、環形器(光纖通信系統) |
铋取代稀土鐵石榴石 | (Bi,Tb)₃(Fe,Ga)₅O₁₂ | 磁光調制器、高速光開關 |
過渡金屬合金 | TbFeCo(铽鐵钴) | 磁光存儲(MO光盤)、磁光傳感器 |
半導體量子結構 | CdMnTe(錳摻雜碲化镉) | 自旋電子器件、量子信息處理 |
系統闡述磁光效應的物理機制與材料設計準則。來源:中國光學學會科普平台(注:此為示例鍊接,實際引用需替換為有效資源)
綜述新型磁光材料(如拓撲絕緣體、二維材料異質結)的研究進展。來源:Materials Today期刊
解析磁光材料在非互易光學器件中的設計原理。來源:清華大學材料學科資源庫
磁光材料是集成光子學與自旋電子學的關鍵載體,當前研究聚焦于:
磁光材料是一種具有磁光效應的功能材料,能夠通過磁場調控光的傳輸特性。以下從定義、主要效應、應用領域及典型材料四個方面進行詳細解釋:
磁光材料在紫外到紅外波段表現出磁光效應,即在外加磁場或材料自身磁矩作用下,光的偏振、反射或透射特性發生改變。這類材料需同時具備磁學特性(如磁導率、磁化強度)和光學特性(如介電常數、透光性)。
法拉第效應
偏振光穿過磁場中的介質時,偏振面發生旋轉,旋轉角度公式為:
$$theta = V cdot B cdot d$$
其中,$theta$為旋轉角,$V$是材料相關的Verdet常數,$B$為磁感應強度,$d$為光程。其特點在于偏振旋轉方向與磁場方向相關,且不可逆(反射光路徑會疊加旋轉角)。
磁光克爾效應
分為三類:
材料類型
應用領域
包括塞曼效應(磁場導緻光譜線分裂)和磁緻線雙折射效應(如科頓-穆頓效應)。這些效應在光譜分析和偏振調制中有特定應用。
以上信息綜合自多個權威來源,如需進一步研究可查閱相關文獻或專業文檔。
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