Dy_(2)Zr_(2)O_(7)磁光透明陶瓷的制备及法拉第效应

以自制的Dy_(2)O_(3)超细粉与市售的ZrO_(2)粉料为主要原料,经球磨混合后通过高温固相反应合成了平均粒径约为150 nm的Dy_(2)Zr_(2)O_(7)粉体,再经过冷等静压成型和真空烧结获得了Dy_(2)Zr_(2)O_(7)磁光透明陶瓷。研究表明,该陶瓷样品具有典型的缺陷萤石结构,在635 nm波长处的直线透过率约为68%,达到了理论透过率的88%。Dy_(2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷在635,780,1 064 nm处的费尔德(Verdet)常数分别为(-182±7),(-118±2),(-48±1) rad·T^(-1)·m^(-1),在1 064 nm近红外波段处约为商用铽镓石榴石单晶的1.24倍,在635 nm可见光波段处约为铽镓石榴石单晶的1.33倍。研究结果证明Dy_(2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷是一种有潜力的新型磁光材料。

金属中逆法拉第效应的经典理论

研究电子在圆偏振光驱动下的经典动力学问题以及金属中逆法拉第效应(IFE)的经典微观机制.得到电子在圆偏振光驱动下的一个解,表明其运动轨道是螺旋线.忽略电子与磁场的相互作用,电子作绕平行于其初速度的轴、横截面为椭圆的螺旋线运动,产生了一个平行于其初速度、方向由圆偏振光的手征性决定的磁矩.磁矩的统计结果与Hertel从电子气整体出发得到的结果一致.

根据介质极化率求机械法拉第效应旋转角

通过对机械法拉第效应和磁法拉第效应关系的理论分析,总结出用介质极化率求机械法拉第效应旋转角的理论方法。

顺磁性铽玻璃法拉第效应温度特性实验研究

利用具有温度控制的磁光调制倍频法,测量了Tb20顺磁性铽玻璃在293K^343K范围内不同温度下的本征旋转和费尔德常量的温度响应特性.结果表明,这种铽玻璃具有敏感的温度响应.以此种玻璃制作各种磁光器件,特别是在准确度要求很高的零锁区激光陀螺中作为法拉第偏频器件时,必须进行温度补偿.最后给出了两种可能的温度补偿方法.

基于法拉第效应双偏振光纤激光磁场传感器的纵向空间响应

利用法拉第效应,正交双偏振光纤激光器已被证明可用来实现灵活小巧的磁场传感器.为了发展适宜的封装结构以优化对磁场的传感灵敏度,有必要研究双偏振光纤激光磁场传感器在磁场中的空间响应特性。对长度为21 mm的光纤激光器在磁场宽度为3 mm、5 mm、7 mm以及磁场强度为0.5 T、0.75 T和1 T时的纵向空间响应进行了实验研究。研究表明,沿着双偏振光纤激光磁场传感器的纵向,其各个部分对磁场的空间响应是不均匀的。空间响应的峰值出现在激光腔的中间并沿激光器纵向呈对称的高斯分布。这种空间响应的分布特性与光纤光栅的分布式布拉格反射有关。

法拉第效应一体化教学实验装置的研制

本文介绍法拉第效应一体化实验装置,集成了实验需要的分立装置,并对其结构功能进行优化组合,既保证主要参数性能,又缩小体积,精简次要操作步骤.做到测量准确、操作清晰快捷,降低了实验装置成本.

稀磁半导体Cd_（1－x）Fe_xTe的巨法拉第效应

在７０－３００Ｋ温度范围内测量研究了组分ｘ为０．０１，０．００３和０．０６的稀磁半导体Ｃｄ１－ｘＦｅｘＴｅ的法拉第旋转与入射光子能量、温度和组分的关系．首次用多振子模型拟合实验结果，获得了布里渊区Γ点的激子能量Ｅθ和Ｌ点的能隙Ｅ１随组分ｘ的变化规律和Ｅ０的温度关系．讨论了Ｆｅ＋＋离子内部能级间跃迁对实验结果的影响．

磁光光子晶体结构的法拉第效应增强

在超薄薄膜的基础上,基于时域有限差分法原理,利用FDTD Solutions仿真软件分别研究了基于两种多层膜结构和一种金属光栅结构的磁光光子晶体法拉第旋光效应。研究表明,多层膜结构的法拉第旋光效应增强原理为入射光在薄膜中心层的透射谱谐振,而金属光栅周期结构的法拉第效应增强是通过金属光栅激发表面等离子体实现的;在三种结构中,金属光栅周期结构具有更广的法拉第偏转角增强域。进一步通过参数优化,实现对金属光栅周期结构工作波长的可调节性研究,为薄膜型磁光器件设计提供了理论依据。

Cd_(0.8)Mn_(0.2)Te晶体的磁化强度和法拉第效应研究

采用垂直Bridgman法制备出了x=0.2的Cd1-xMnxTe晶体(Cd0.8Mn0.2Te)。利用MPMS-7(magnetic property measurement system)型超导量子磁强计测量了Cd0.8Mn0.2Te晶体的磁化强度(M)与磁场强度(H)和温度(T)的关系,磁场强度范围为-1592～1592kA/m,温度范围为2～200K。Cd0.8Mn0.2Te晶体的法拉第效应测试在300K温度下进行,磁场强度<0.2T。2K温度下的M-H曲线表明,晶体的Mn2+离子之间存在反铁磁相互作用。796A/m恒磁场下的磁化率χ与温度T的关系研究表明,晶体在2～200K之间是顺磁态,当T>40K时,χ与T满足居里-外斯定律;T<40K,χ与T的关系偏离居里-外斯定律,表现出顺磁增强现象。法拉第效应研究表明,晶体的Verdet常数的绝对值达到2×103deg/cm.T,采用单振子模型能够很好地拟合实验数据,得出晶体的激子能量E0=1.831eV,说明sp-d交换相互作用引起的激子跃迁对晶体的巨法拉第效应起到主要作用。

用法拉第效应测液体浓度

讨论了在交变磁场作用下的法拉第效应，并利用光电转换器、集成运算放大器和峰值保持等电路设计了一套测量液体浓度的实验装置，给出了氯化钠水溶液的费尔德系数（α）与浓度（ｃ）之间的曲线和表达式α＝α水＋０．

一种完整测量膜片法拉第效应和损耗的方法

提出了一种能完整测量零锁区激光陀螺法拉第偏频组件中旋光膜片的法拉第旋光效应和超低损耗的方法和自动测量系统.该方法利用双光路正交分解平衡测量原理,通过测量两束光光强平衡时起偏器的偏振方向来确定旋光膜片的法拉第转角和超低损耗.测量结果表明:系统对法拉第转角的测量分辨率小于0.9″,损耗测量分辨率为10ppm.环境温度的波动对法拉第转角的测量变化很小,但对膜片超低损耗测量影响很大,温度变化8.1K,膜片损耗测量值变化一个周期.实验及结果证明,该系统能满足超高精度测量的要求.

法拉第效应在自旋电子学中的应用

旋光效应是大学物理的重要学习内容之一,利用此效应设计的法拉第旋转光谱技术是研究材料内部自旋极化和自旋弛豫的重要实验手段.本文利用琼斯矩阵分析了超短激光脉冲激发材料产生的有效磁场,以及有效磁场作用下法拉第旋转角和椭偏率的探测原理.

法拉第效应实验装置中光路的设计

根据目前多数法拉第效应实验装置没有磁致旋光与自然旋光区别的实验功能,设计了特殊的光路,实现了磁致旋光和自然旋光的区分,且光路调节容易,现象直观清晰.

基于法拉第效应的光纤磁场传感技术

针对亚铁磁材料阐述了基于法拉第效应测量磁场的理论基础 ,讨论了传感器的响应特性和方向性 ,并分析了传感器的频率响应和噪声特性。对于 3mm长的 YIG( Yttrium Iron Garnet)样品 ,当 B≤ 60 m T时 ,传感器的输出为线性而且没有滞后作用 ;在 80 Hz的频率点的噪声相当于 1 0 n T/Hz磁场 ,传感器的频率响应在 2 .5 MHz～ 70 0 MHz以内是基本平直的。这些指标说明基于法拉第效应的光纤磁场传感器适合脉冲磁场的测量。

基于法拉第效应磁化等离子体光子晶体FDTD分析

通过增加外磁场来调控等离子体光子晶体的光子带隙结构,采用时域有限差分算法分析了由本征层为磁化等离子体层和其他电介质材料层交替堆叠而成的磁化等离子体光子晶体的光子带隙结构,数值模拟中采用完全匹配层吸收边界条件以防止边界的反射。由于外磁场的法拉第磁光效应,使等离子体的介电常数随着外磁场的变化而改变。数值结果表明,等离子体光子晶体的带隙特性在一定的频率范围相应地得到调节,实现了频率低于等离子体频率的电磁波也能在等离子体中传播。

利用激光及法拉第效应测量电磁量的研究

利用激光和法拉第效应是测量若干电磁量的一种新方法。是电学量的非电测量方法,能够有效地克服电磁干扰及频响欠宽等在电测法中存在的问题。本文报告了关于若干法拉第效应器件的磁光特性及将之与激光相配合应用于测量电磁量的研究成果。

Origin软件在法拉第效应实验中的应用

利用Origin软件对法拉第效应实验的数据进行线性拟合与作图。包括两项内容:一是固定光波长λ,测量旋光角α随磁场强度B的变化,做出α-B曲线,并求出费尔德常数V;二是固定磁场强度B,测量费尔德常数V随波长λ的变化,并做出V和λ-2的关系曲线。实验表明,利用Origin软件处理实验数据与作图,具有简洁、快捷与直观等特点,避免了人为因素所造成的误差。

法拉第效应和波长的关系

基于法拉第效应,在室温下,搭建实验光路,研究了入射光波长与法拉第偏转之间的关系,测得了实验样品MR3-2对不同波长的菲尔德常量,对菲尔德常量和波长关系进行拟合,拟合曲线与理论曲线符合较好.

法拉第效应旋光不可逆性的实验验证

现有的法拉第效应实验装置仅能验证光单方向通过介质时,偏转角变化量与磁场间的正比关系,却无法验证法拉第效应旋光的不可逆性.重新设计光路,可测量线偏振光二次通过介质后的旋光角,与单次通过介质时的旋光角进行比较,实验结果可验证法拉第效应旋光的不可逆性.

基于法拉第效应的三维光纤磁场传感器的设计

传统的基于法拉第效应的光纤磁场传感器以抗干扰强、灵敏度高、体积小的固有优点已得到广泛应用,但由于法拉第效应对磁场的方向具有选择造成系统测量误差;提出基于法拉第效应的三维光纤磁场传感器的系统,系统可真实地测出空间磁场强度,大大减小测量误差,并对系统进行优化。