Магнитооптическая структура

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в магнитооптических модуляторах. Цель изобретения - снижение модулирующего магнитного поля. Пленка 2 выполнена состава Pr₃(Fe,Ga,Al,Se,ln)₅O₁₂ и нанесена на подложку 1 из Gd₃Sc₂Gd₅O₁₂ Этим достигается высокое фарадеевское вращение (до 1700 град/см при длине волны 1,06 мкм) без применения Bi в составе пленки и легкоплоскостная анизотропия пленок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в магнитооптических модуляторах. Цель достижение легко-плоскостной анизотропии и повышение угла фарадеевского вращения. На чертеже показана магнитооптическая структура, содержащая подложку 1 и пленку феррит-граната 2. Сущность изобретения заключается в следующем. Введение в состав пленки феррит-граната ионов празеодима создает анизотропию типа "легкая плотность". Использование такой пленки, как известно, обеспечивает высокое быстродействие при низких модулирующих магнитных полях. При введении в состав пленки до 3 атомов празеодима в расчете на формульную единицу граната обеспечивается повышение фарадеевского вращения при λ 1,15 мкм более, чем в 6 раз по сравнению с аналогом и в 1,1-2,5 раз по сравнению с прототипом. При этом согласование параметра решетки пленки и подложки обеспечивается, если подложка выполнена из 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. Монокристаллические пленки феррит-граната системы Pr₃(Fe, Sc, In, Ga, Al)₅O₁₂ выращивали на подложках из Gd₃Sc₂Ga₅O₁₂ с ориентацией (III) методом жидкофазной эпитаксии из переохлажденного раствора-расплава на основе PbO-B₂O₃ при температуре 780-830^оС. Примеры конкретного выполнения приведены в таблице. Испытания пленок в модуляторе показало, что модулирующее магнитное поле составляет 1-3 Э. Дополнительным преимуществом изобретения является отсутствие в составе пленки ионов висмута, поэтому при выращивании пленок не возникают проблемы, связанные с деградацией пересыщенного состояния висмутсодержащего раствора-расплава.

Формула изобретения

1. МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, содержащая пленку феррит-граната, нанесенную на подложку из немагнитного граната, отличающаяся тем, что, с целью достижения легкоплоскостной анизотропии и повышения угла фарадеевского вращения плоскости поляризации излучения, подложка выполнена из гадолиний-скандий-галлиевого граната, а пленка феррит-граната выполнена так, что додекаэдрические позиции в структуре граната занимают ионы празеодима. 2. Магнитооптическая структура по п.1, отличающаяся тем, что пленка феррит-граната выполнена состава Pr₃Fe_5-xGa_xO₁₂, где x ≅ 1,2. 3. Магнитооптическая структура по п.1, отличающаяся тем, что пленка выполнена состава Pr₃Fe_5-x-y(Sc, In)_y(Ga, Al)_xO₁₂, где x ≅ 1,4, y ≅ 0,2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2