Магнитооптическая структура

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в магнитооптических модуляторах. Цель изобретения - повышение магнитооптической добротности и достижения легкоплоскостной анизотропии. Магнитооптическая структура содержит подложку 1 из немагнитного граната, на которую нанесена пленка 2 феррит-граната. Подложка 1 выполнена из гадолиний-скандигаллиевого граната. Пленка 2 выполнена состава Pr_xBl_yFe_5-u-v-p-qGa_uAl_vSc_pln_qO₁₂, где 1,0≅x≅2,5;0,5≅y≅2,0;u≅1,2;v≅0,2;p≅0,2;q≅0,1. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике и можеть быть использовано в магнитооптических модуляторах. Целью изобретения является повышение магнитооптической добротности и достижение легкоплоскостной анизотропии. На чертеже показана магнитооптическая структура, где 1 подложка и 2 пленка феррит-граната. Сущность изобретения заключается в следующем. Введение в состав пленки феррит-граната празеодима в количестве не менее 1 атома на формульную единицу граната создает анизотропию типа "легкая плоскость". Использование такой пленки, как известно, обеспечивает высокое быстродействие при низких управляющих полях. При введение в состав пленки висмута не менее 0,5 атомов на формульную единицу граната фарадеевское вращение и, следовательно магнитооптическая добротность оказываются выше, чем у прототипа. При этом вклад висмута и редкоземельного элемента в фарадеевское вращение имеют не противоположный, как в прототипе, а одинаковый знак. Согласование параметров решетки пленки и подложки обеспечивается, если только подложка выполнена Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂. Введение в состав пленки до 1,2 атомов галлия на формульную единицу граната позволяет дополнительно снизить модулирующее магнитное поле. При более высоком уровне замещения железа достигается компенсация магнитного момента. Для лучшего согласования параметров решетки пленки и подложки в состав пленки можно вводить до 0,2 атомов скандия и/или индия в расчете на формульную единицу граната и одновременно до 1,4 атомов галлия и/или алюминия. Следовательно, предлагаемое изобретение отвечает критерию "положительный эффект". Монокристаллические пленки феррит-граната системы (Pr, Bi)₃(Fe, Ga, Al, Sc, In)₅O₁₂ выращивают на подложках из Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂ с ориентацией (III) методом жидкофазной эпитакции из переохлажденного раствора-расплава на основе PbO-B₂O₃ при 670-830^оС. Примеры конкретного выполнения приведены в таблице. Испытания пленок в модуляторе показали, что модулирующее магнитное поле составляет 1-3 Э.

Формула изобретения

1. МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, содержащая пленку феррит-граната, нанесенную на подложку из немагнитного граната, отличающаяся тем, что, с целью повышения магнитооптической добротности и достижения легкоплоскостной анизотропии, подложка выполнена из Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂, а пленка феррит-граната выполнена так, что додекаэдрические позиции в структуре граната занимают ионы празеодима и висмута, причем висмут содержится в количестве не менее 0,5 атомов в формульную единицу граната, а празеодим в количестве не менее 1 атома на формульную единицу граната. 2. Структура по п.1, отличающаяся тем, что пленка феррит-граната дополнительно содержит галлий в количестве до 1,2 атомов на формульную единицу граната. 3. Структура по п.1, отличающаяся тем, что пленка феррит-граната дополнительно содержит галлий и/или алюминий в количестве до 1,4 атомов на формульную единицу граната, а также скандий и/или индий в количестве до 0,2 атомов на формульную единицу граната.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2