magneto-optik

Magneto-optik, materialers optiske respons på et ydre påtrykt magnetfelt. De fundamentale magneto-optiske effekter afledes fra Zeeman-effekten, herunder Faraday-rotationen, hvor polarisationsvektoren af en lysstråle, der udbreder sig parallelt med et ydre magnetfelt, roterer proportionalt med feltets styrke uafhængigt af retningen af lysstrålen. Kombineres Faraday-rotationen med en tilsvarende retningsafhængig rotation i naturligt dobbeltbrydende krystaller, dannes et optisk element, der svarer til en diode, hvor lyset kun kan transmitteres i én retning (optisk diode).

Den Kerr-magneto-optiske effekt findes i ferromagnetiske materialer, hvor spredning af lys på magnetiske domæner ændrer polarisationen af lyset. Denne effekt er af betydning for realisering af datalagringsmedier.

Magneto-optiske materialer

Fremtrædende eksempler på magneto-optiske materialer er tynde film af magnetiske legeringer af sjældne jordarter og overgangsmetaller; den generelle sammensætning er GdTbDy-FeCo. Sådanne film bruges i den magneto-optiske disk, hvor læsning af data beror på magneto-optisk Kerr-effekt.

Granater som YIG (Yttrium-Jern-Granat, Y3Fe5O12), TGG (Terbium-Gallium-Granat) og TbAlG (Terbium-Aluminum-Granat) udviser betydelig Faraday-rotation; substitution af et yttriumatom med bismuth i YIG (Y2BiFe5O12) kan endda øge Faraday-rotationen. De nævnte granater anvendes i isolatorer og cirkulatorer til at adskille fremad- og tilbagegående signaler i anvendelser med lasere, især ved optisk kommunikation; det konkrete valg af materiale afhænger bl.a. af lysets bølgelængde.

Specielle typer magnetisk glas kan anvendes i magnetometre til måling af svage magnetfelter, fx Jordens magnetfelt, eller i en magneto-optisk lukker til frembringelse af nanosekundlange optiske pulser i fysikforsøg.

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig

Fagansvarlig for Optik

Peter Balling
Professor, Aarhus Universitet