交换作用对CeF3晶体磁性和磁光效应的影响

研究了顺磁性晶体CeF₃内交换作用有效场随温度的变化关系，给出了其形式为H_in=(-0.68-0.002T)×10^-6M.结合该关系，用量子理论的计算得到了与实验值吻合较好的磁化率倒数、Verdet常数倒数随温度的变化关系，并且用光磁效应的概念和规律对结果作了进一步分析，指出光诱导促进了该晶体内电子间的交换作用. 关键词： 3晶体')" href="#">CeF₃晶体 交换作用 磁光效应 光磁效应     

磁光效应及其应用

 19世纪中至20世纪初是科学发现的黄金时期,各领域的伟大发现如雨后春笋般涌出,若干种对于了解固体物理特性并揭示其内部电子态结构有着重要意义的磁光效应现象也相继被发现,但至20世纪60年代末,对这一现象的研究主要集中在基础理论的探索和实验数据的积累方面。近几十年来,当光电子技术在新兴高科技领域获得日益广泛应用的同时,以磁光效应原理为背景的各种磁光器件也显示了其独特的性能和极为广阔的应用前景,并引起了人们浓厚的兴趣。一、磁光效应(Magnetic-opticalEffect)磁光效应指的是具有固有磁矩的物质在外磁场的作用下,电磁特性发生变化,因而使光波在其内部的传输特性也发生变化的现象。     

中间场下铷532 nm法拉第滤光器传输特性分析

对工作在铷5P1/2→10S1/2(532 nm)跃迁的法拉第反常色散滤光器的传输特性,并对中间场下激发态法拉第反常色散滤光器的理论模型进行了分析与讨论.依据量子力学微扰理论和量子跃迁理论,给予了完整地描述.理论分析结果表明,在气室温度434 K,磁场强度0.067 T,抽运光强度20 W/m2,气室长度0.1 m条件下,法拉第反常色散滤光器处于一个最佳工作状态;期望的线芯工作方式得以实现.中心透射峰适宜作滤光器的信号光通道.理论模型预测滤光器的峰值透过率接近50%,等效带宽仅为2.6 GHz.铷532 nm激发态法拉第反常色散滤光器的光谱特性可用于检测具有重要应用价值的二倍频Nd:YAG激光信号.     

磁性颗粒膜法拉第转角的研究

在外磁场作用下,复合介质的法拉第磁光效应依赖于颗粒膜电介质张量。而复合介质的电介质张量的计算相当复杂。运用了有效介质近似理论,利用非均匀复合介质的有效电场等于单个颗粒中局域场的平均值的自恰条件,由电介质张量εe方程及自洽条件导出了计算磁性颗粒膜系统磁光法拉第转角的解析公式。并应用导出的关系,以Cu金属颗粒为例,讨论了颗粒膜中金属颗粒含量及对应的基质、离子浓度、颗粒形状对法拉第转角的影响,结果表明,利用有效介质近似理论计算的结果与实验结果一致。     

铁磁性物质中法拉第磁光效应及其温度特性的量子理论

在铁磁性物质中,磁光效应除了来源于自旋-轨道相互作用所导致的激发态能级分裂以外,还来源于交换作用和外磁场所导致的基态能级分裂。根据这一理论进行的计算表明,在远低于居里温度和高温、高居里点两种极端情形,法拉第旋转θ与磁化强度M呈线性关系。在一般温度区域,θ与M及温度T呈非线性关系。     

磁旋光增强效应与旋光增强器特性分析

根据法拉第磁光效应的非互易性,分析了旋光反射腔的光强输出特性,表明这种反射腔具有旋光增强效应.在此基础上提出了用于检测微小旋转角的旋光增强法,并对旋光增强器的特性进行了理论分析和仿真计算.给出了测量灵敏度随器件反射率、样品吸收因素及一次旋光角变化的关系,讨论了角度测量工作点、测量范围以及相对灵敏度理论极限问题.旋光增强器有望应用于微流控系统的旋光检测以及实现磁旋光仪器的小型化和微型化. 关键词： 法拉第磁光效应 磁旋光增强 微小旋光角检测 微流控系统     

基于法拉第磁光效应的电流方向测量研究

为解决法拉第磁光效应测量电流方向问题,利用法拉第效应原理搭建了测量电流方向的实验系统,研究不同方向电流作用下的磁致旋光特性,测量了不同方向的电流与光传播方向、光旋转角度之间的关系,实验结果表明:迎着光观测,出射线偏振光的旋光方向表现为右旋时,相应的电流方向沿光传播方向;当出射线偏振光的旋光方向表现为左旋时,相应的电流方向与光传播方向相反。实验结果与理论相符,对指导设计同时可以测量电流大小和方向的光学电流互感器等法拉第磁光器件具有重要的应用价值。     

第2届全国大学生物理实验竞赛试题的解答与考试评析

第2届全国大学生物理实验竞赛中的基础性试题为"利用转动定律测量质量及切变模量"和"测量康铜丝的杨氏模量和泊松比"两道题,综合性、研究性试题为"磁光效应的研究"和"磁流体性质的研究"两道题.本文介绍竞赛试题的实验内容、实验原理及部分答案,并对参赛学生的实验考试结果进行评析.     

一种新型的基于磁性液体的光纤Sagnac磁场传感器

提出一种使用磁性液体的新型光纤Sagnac磁场传感器.磁性液体具有磁致可变双折射效应和二向色性,在外加磁场作用下,液体中的磁性纳米粒子沿磁场方向结链规则排列,形成各向异性.将其制成液体薄膜,放入具有一段保偏光纤的Sagnac环中,使光纤Saganc干涉仪的正弦形状干涉光谱可随外磁场变化.光纤中传输光垂直经过磁性液体薄膜...     

高非线性光纤中四波混频的磁控机理研究

将磁光效应和光纤非线性效应作为微扰,采用导波光耦合理论分析了高非线性光纤中导波光发生磁光四波混频的机理;实验测试了磁场对四波混频偏振依赖性的影响,理论分析与实验结果符合.研究表明,当输入的探测光和抽运光为相互正交的线偏振光时,四波混频的磁控效果最为明显,输出的闲频光功率随磁光耦合系数振荡变化,施加适当的外加磁场可使四波混频效率得到进一步提高.选择适当费尔德常数的光纤材料,利用磁光效应对四波混频偏振依赖性的影响,可实现不同范围的磁场测量.