几种稀土铁石榴石晶体的磁光性能

采用助熔剂法生长稀土铁石榴石单晶Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２，（ＢｉＣａ）３（ＦｅＶ）５Ｏ１２和（ＧｄＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２，在近红外波段以磁光调制倍频法测量晶体的法拉第磁光旋转谱，同其它几种材料相比，（ＧｄＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２晶体磁光优值大，是制作非互易光学器件较为理想的法拉第旋转晶体．     

新型磁光晶体YFeO3的生长与性能

近年来钙钛矿结构的YFeO3晶体引起了人们的关注,它在近红外波段有很高的磁光优值和低的饱和磁化强度,并且具有高的居里温度.鉴于其在器件应用上具有一系列的优势,它成为倍受青睐的一种新型磁光材料.本文根据国内外YFeO3晶体的研究概况,重点介绍该晶体的生长和磁光性能.     

磁光材料的典型效应及其应用

磁光材料是一类品种繁多、应用广泛的重要的功能材料.近年来,随着激光、计算机、信息、光纤通信等技术的发展,各种磁光材料--磁光玻璃、磁光薄膜、磁性液体、磁性光子晶体和磁光液晶等发展极为迅速.本文简介了磁光效应(包括法拉第效应、克尔效应、塞曼效应和磁致双折射效应等)的基本理论以及各种磁光材料和磁光器件的研究新进展.     

磁光材料及其在磁光开关中的应用

磁光材料具有种类繁多、应用广泛的特点。随着激光、光纤通信等领域的发展,各类磁光材料如磁光玻璃、磁光薄膜、磁光光子晶体和磁性液体等的发展也极为迅猛,使得应用于全光网络中的磁光开关的实现与应用成为可能。主要介绍各类磁光材料的研究进展及磁光石榴石薄膜在磁光开关中的应用进展。     

照明材料

水溶性上转换材料；红外防伪发光材料；包膜荧光粉；磁光晶体荧光粉；有机电致发光     

法拉第磁光效应测量方法及其应用

光是一种电磁现象,并具有波粒二象性。磁性是物质的最基本最普通的属性,磁场是物质的一种特殊存在形态。因此探索光、物质和磁场三者之间相互作用的内在联系,是现代物理学中的一个重要分支之一——磁光学。研究材料的磁光性质是认识基本磁性的有力手段,磁光学就是研究在磁场作用下所引起的各种光学现象。本文介绍了磁光效应当中的一种效应,即法拉第磁光效应以及它的测量方法和应用举例,分二期连载。     

光学电功率传感系统的原理与实验研究

基于电光晶体的泡克尔斯效应和磁光玻璃的法拉第效应,提出一种新颖的光学电功率传感系统。该系统主要将电光晶体与磁光玻璃患联使用,可以直接获取电功率传感信号。研究了传感系统的传感原理,并分别对纯电阻性和感性负载进行交流电功率传感实验,其非线性误羝分别低于１．３％和１．４％。     

基于MR3-2磁光玻璃的光学电流传感器响应特性研究

磁光玻璃是光学电流传感器重要环节。采用MR3-2磁光玻璃作为光学电流传感器的磁光介质,研究其响应特性,将推动光学电流传感器的发展。通过法拉第磁光效应实验平台,对传感器在交流正弦激励下的响应特性进行了实验研究。响应特性包括:响应波形、幅值特性、频率特性和温度特性。通过实验研究得到:采用此种新型磁光介质的光学电流传感器具有优良的响应波形和幅值特性,而其频率特性不甚理想。在不同温度范围内,响应幅值随温度的变化率基本一致。     

新型磁光隔离器的研制与分析

论述了新型在线式与偏振无关薄膜光隔离器的设计、性能分析及实验结果，我们选择了ＴｂＢｉ三石榴石磁光薄膜作为４５°法拉第旋转器，两个ＹＶＯ４材料制成的楔形双折射晶体作为分束器及合束器，准直聚焦系统采用的是短焦距小像差的ｐ／４自聚焦棒，整个器件体积小，结构简单，正向损耗小于１ｄＢ，反向损耗小于３０ｄＢ。采用矩阵光学分析了光隔离器正向插入损耗和反向隔离与法拉第旋转器旋光角精度及两个楔形双折射晶体主光轴的相     

电力系统中光学互感器的研究与评述

高可靠性和测量精确性是电力系统光学互感器实用化的前提和基础。应用电力传感光学理论,从结构模型出发,对磁光玻璃型和全光纤型光学电流互感器、电光晶体型和全光纤型光学电压互感器的实现方案进行了分类和技术比较,指出了各种方案在检测算法和制造工艺的优缺点。最后,对光学传感技术实用化需要关注的问题和研究方向进行了探讨。     

基于磁光波导的YIG薄膜材料研究进展

首先介绍了磁性石榴石的晶体结构和元素替代理论,然后重点介绍了Bi:YIG与Ce:YIG薄膜的制备方法和磁光特性。降低吸收损耗和增大Ce、Bi离子含量可以增大石榴石薄膜的磁光优值。薄膜良好的磁光性能依赖于合理的制备工艺。Ce-,Bi-YIG是制备磁光波导器件的良好材料。     

Striation Formation in Ti-doped Y3Al5O12 Fibers Grown by the Laser Heated Floating Zone Method

Microscopic dopant distribution has been investigated in 1mm-diameter single crystal fibers of Ti-doped Y₃Al₅O₁₂ (YAG) grown by a laser heated floating zone (LHFZ) method. In the fibers, a periodic fluctuation in the Ti dopant concentration has been observed along the growth direction, and striations, attributed to variation in dopant concentration, were seen across the diameter of the fiber by two dimensional mapping using an electron probe microanalyser. The dopant concentration was found to vary by as much as 30% from average levels with a spacing of the order of 20m. Microscopic inhomogeneities of Ti are discussed in relation to growth conditions with emphasis on crystal/feed rotation. Effects to minimize segregation effects by annealing are reported.     

水基Fe3O4磁流体动态法拉第磁光特性的研究

为研究在交变磁场作用下铁磁流体动态法拉第磁光特性,设计了一套用于研究铁磁流体磁光效应的实验平台,分析研究了交变磁场作用下所含Fe3O4颗粒的质量分数分别为2%、5%、10%、15%、20%、31.2%等质量分数的水基Fe3O4磁流体动态法拉第磁光特性。实验结果表明:铁磁流体对工频交变磁场的响应线性度达到0.9946;与块状玻璃磁光介质相比,铁磁流体所展示的法拉第磁光特性有很大差异;质量分数对铁磁流体法拉第磁光特性的影响明显,其趋势是先随着铁磁流体质量分数的降低,其对磁场的响应程度反而缓慢增强,到质量分数为10%时达到最大值,其后随着质量分数的降低而急剧减弱。分析表明:铁磁流体的这种磁光特性与其在磁场作用下形成平行于磁场方向的线状链有密切关系;质量分数对铁磁流体法拉第磁光特性的影响主要是因其黏度变化导致。     

The Dopant Distribution in Ti-, Zr- and Cr-doped Y3Al5O12 Fibers Grown by the Laser Heated Floating Zone Method

Single crystal fibers of Ti-, Zr- and Cr-doped Y₃Al₅O₁₂ (YAG) were grown from polycrystalline feed rods in Ar+5%H₂, pure Ar and Ar+2%O₂ atmospheres using the laser heated floating zone method. The spatial dopant distribution and precipitation of second phases in the grown fibers has been systematically studied by means of electron probe microanalysis. A strong growth-atmosphere dependence of effective segregation coefficient and precipitate formation were seen in Ti- and Cr-doped fibers, but not in Zr-doped fibers. The highest doping of Ti into the YAG lattice was obtained in Ar+5%H₂ atmosphere, while Cr was able to be incorporated into YAG by suppression of evaporation under an Ar+2%O₂ atmosphere. The results are discussed in terms of atmosphere-dependent valence state and volatility of the dopant.     

Simulation of dielectric behavior in RFeO$$_{}$$ orthoferrite ceramics (R = rare earth metals)

Due to their colossal dielectric constant (CDC), \(\hbox {RFeO}_{3}\), orthoferrite ceramics (R = rare earth metal) have recently attracted much attention. In the present research, the dielectric constants of \(\hbox {RFeO}_{3}\) orthoferrite ceramics, whether with or without CDC, have been simulated. The type of synthesis method, the type of R material, temperature, and frequency as the effective parameters on the dielectric behavior are introduced to the model. Another input parameter is the ratio of \(\hbox {Fe}^{+2}/\hbox {Fe}^{+3}\) peak area (in the XPS diagram), which is the most important parameter that affects the CDC behavior. Initially, a colossal database is formed by means of WebPlotDigitizer software and 2930 experimental data, and then the simulation is carried out through gene expression programming. Two case studies are also performed on \(\hbox {PrFeO}_{3}\) and \(\hbox {NdFeO}_{3}\) orthoferrite ceramics to validate the accuracy of the presented model. \(\hbox {PrFeO}_{3}\) exhibits significant CDC behavior whereas the \(\hbox {NdFeO}_{3}\) ceramic samples possess little CDC property, both of which were precisely simulated by the model. Two-dimensional tenth-degree equations resulting from the model predict the dielectric constant variations accurately.     

基于遗传算法的磁光记录薄膜的温度特性计算

介绍了计算磁光记录薄膜温度特性的基本原理,提出了RE-TM磁光记录薄膜温度特性计算的遗传算法.着重分析了算法实现中的关键步骤,包括适应函数的选取及定标、遗传算子的选取.实验证明该算法快速有效, 收剑性好.     

SmTbFeCo磁光记录材料温度特性的平均场理论研究

基于平均场理论，提出重稀土－轻稀土－过渡族非晶薄膜温度特性的计算方法，详细讨论了薄膜成分对薄膜磁学和磁光性能的影响。研究表明，用适量的轻稀土元素替代重稀土元素，室温下饱和磁化强度增大，克尔角有所提高，薄膜的补偿点温度下降，恧大里点温度基本保持不变，并且饱和磁化强度和矫顽力随温变化趋向缓慢，从而可以拓宽磁光介质的使用温度范围。     

磁光式电流互感器模型与测量性能分析

对应用于智能变电站电能质量电流数据测量的磁光式电流互感器进行研究。实际情况下,工作波长波动、起偏器与检偏器透光轴交角误差对磁光式电流互感器测量造成影响,详细地论述了磁光式电流互感器数学模型构建的过程,建立了磁光式电流互感器传感头的琼斯矩阵,基于改进型双光路检测法建立了实际情况和理想条件下的磁光式电流互感器的整体模型。基于理想条件和实际情况,讨论了互感器对谐波电流扰动信号的测量性能。