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2022-03-30

导读：点击上方蓝字关注稀金计算，更多精彩内容磁光效应是指处于磁化状态的物质与光之间发生相互作用而引起的各种光学现象

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磁光效应是指处于磁化状态的物质与光之间发生相互作用而引起的各种光学现象。

在磁场或磁矩作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等）会发生变化，通向该物质的光的传输特性也随之发生变化。光通向磁场或磁矩作用下的物质时，其传输特性的变化称之为磁光效应。磁光效应起源于物质的磁化，反映了光与物质磁性间的联系。人类对光磁的关系的认识，是从晶体的自然旋光性现象开始的。

阿喇戈发现的偏振光通过石英晶体时的旋转现象（1811年）和法拉第发现的电磁旋转现象（1821年）是一组类似的现象。后来经过一系列的实验与实践，磁光材料开始应用于器件的制作，磁光晶体也在其中逐渐发现并加以应用。

稀土磁光材料是一种新型的光信息功能材料，利用这类材料的磁光特性及光、电、磁的相互作用和转换，可制成具有各种功能的光学器件。如调制器、隔离器、环形器、磁光开关、偏转器、相移器、光信息处理机、显示器、存储器、激光陀螺偏频磁镜、磁强计、磁光传感器、印刷机、录像机、模式识别机、光盘、光波导等。

磁光晶体材料具有较大的纯法拉第效应，使用波长的吸收系数低，磁化强度和磁导率高。主要应用于制作光隔离器、光非互易元件、磁光存储器及磁光调制器、光纤通信与集成光学器件、计算机存储、逻辑运算和传输功能、磁光显示、磁光记录、微波新型器件、激光陀螺等。随着磁光晶体材料的不断发现，可应用制作的器件范围也将随之变大。

利用材料的磁光特性，通过偏光显微镜可以直接观察磁畴，研究磁畴结构与材料磁性的关系，以及磁畴与缺陷的相互作用，从而发现新的磁光材料和器件。

通过磁光材料及其磁光效应，还可以作基础研究，如在探索高温超导体动力学机制的过程中，为了弄清超导体层状结构中时间反演对称性自发破缺的原因，通过观察高温超导体中的磁光效应，得到了许多令人兴奋的结果。

磁光材料的发展面临着一定的难题，主要在于新晶体的发现方面。传统的YIG钇铁石榴石无法用于可见波段。现在的晶体材料不适宜制成大体积块材且不能形成复杂的形状。其晶体可应用范围不够宽广，有着一定局促性。

因此，面对着种种的难题，我们主要的发展趋势就在于提高材料的本征法拉第旋转等磁光效应以增加器件效能，尽可能降低材料的光损耗和波长温度敏感系数，扩展器件对环境的适应力，促进块状磁光晶体生长技术的突破，加快新晶体的发现等等。

随着世界范围内光纤通信网络的迅速普及，小型化、高灵敏度、低损耗将成为我们前进的主要方向。其稳定性及高效性也必将继续是我们研究的主要方向之一。

磁光晶体材料的应用带给我们的财富是巨大的。至今为止，随着磁光材料的研究与发展，对晶体材料的逐步了解让我们生活得了质的飞跃，并且在将来将会继续发现新的晶体材料，使用的性能也将更优异，应用范围将更加广阔。

【声明】内容源于网络

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