CZ31329U1 - Magnetooptické sklo určené pro modulátory světla - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká magnetooptického skla, určeného pro modulátory světla, s magnetickými nano/mikročásticemi a/nebo magnetoopticky aktivními oxidy v základní matrici skla na bázi olovnato-bismutitého skla.

Dosavadní stav techniky

US 3 947 089 B2 popisuje olovnato-bismutité sklo pro akustickooptická a magnetooptická zařízení. Sklo, které je stabilní a homogenní, obsahuje oxidy těžkých kovů na bázi GeO₂-B₂O₃-PbO-Bi₂O₃. Skla mají vysoký index lomu minimálně 2,1, nízkou rychlost zvuku, nízké akustické ztráty a vysokou Verdetovu konstantu. Podélná rychlost zvuku je menší než 4 mm/psec. Akustická ztráta je menší než 6 dB/cm při 20 MHz. Verdetova konstanta je větší než 0,10 min./Oe.cm při vlnové délce 0,63 pm. Optické ztráty jsou menší než 10% pro vlnovou délku mezi 1 až 2 pm. Sklo obsahuje v % mol.: 5 až 32 GeO₂; 1,5 až 18 B₂O₃; 30 až 60 PbO; a 10 až 41 Bi₂O₃. Výhodou jsou speciální vlastnosti pro dané použití. Díky přítomnosti oxidu boritého B₂O₃ bude mít sklo nižší světelnou propustnost v infračervené oblasti. Sklo tudíž není vhodné pro aplikace v infračervené oblasti pro modulátory.

RU 2 098 366 Cl popisuje magnetooptické sklo na bázi B₂O₃, Pr₂O₃ a Li₂O o následujícím obsahu v rozmezí % hmot: B₂O₃ 52,5 až 78,8; Pr₂O₃10 až 40; Li₂O 7,5 až 11,3. Poměr B₂O₃/Li₂O je 4 až 7. Sklo je určeno pro optická zařízení a kvantovou elektroniku. Umožňuje upravovat 3. a 4. harmonickou vlnu pro neodymové lasery a excimerové lasery. Výhodou je značně vysoká Verdeho konstanta v ultrafialové oblasti světla, takže skla mohou být využita pro konstrukci optických zařízení, např. pro magnetooptické (Faraday) rotátory, modulátory a cirkulátory. Nevýhodou je přítomnost oxidu boritého B₂O₃, který je hlavní komponentou, a rovněž oxidu hlinitého A1₂O₃, která bude mít za následek nedostatečnou propustnost v infračervené oblasti.

CN 102 122 559 A se týká magnetooptického Kerrova jevu zvyšujícího účinky kompozitního magnetického materiálu, způsobu jeho přípravy a jeho použití. Kompozitní magnetický materiál může zřejmě zlepšit magnetooptický Kerrův jev. Nejen, že magnetické spektrum má úzkou šířku rezonanční linie, ale také vlnová délka odpovídající magnetickému spektru je plynule nastavitelná. Způsob přípravy je charakterizován tím, že na skleněném substrátu se provádí růst dvourozměrně uspořádaných polystyrénových kuliček na skle. Poté se na kuličky nanese vrstvička Au/Co magnetronovým naprašováním pro získání dvourozměrného systému fotonických krystalů/magnetických kovů, což zvyšuje Kerrovu konstantu o jeden řád. Magnetické spektrum zesilujícího kompozitního magnetického materiálu může vyvolat změnu vnějšího dielektrického prostředí a takové vlastnosti jsou výhodné pro použití v různých typech senzorů, např. biosenzorů. Nevýhodou je přítomnost organické složky - polystyrenu, který ztrácí mechanickou pevnost při teplotách nad 100 °C, což vyřazuje použití pro modulaci laserového záření o vysokém výkonu v infračervené oblasti spektra.

US 6 624 644 B2 popisuje elektrooptickou sondu a magnetooptickou sondu. Řešení uvádí využití elektrooptického a magnetooptického materiálu pro měření elektrického pole na principu optického měření. Jakožto zdroj světla pro optická měření se s výhodou používají laserové diody. Elektrooptická sonda obsahuje laserovou diodu pro emitování laserového paprsku v souladu s řídícím signálem z hlavního těla měřicího přístroje, tvořeného elektrooptickým prvkem opatřeným odrazovým filmem na jeho koncovém povrchu a separátorem mezi laserovou diodou a elektrooptickým prvkem. Ten je propustný pro laserový paprsek emitovaný z laserové diody a odděluje paprsek odražený od reflexní fólie. Součástí zařízení jsou dvě fotodiody, které přeměňují paprsek odražený separátorem a skleněnou destičkou používanou pro ochranu elektrooptického prvku.

-1 CZ 31329 Ul

Podstata technického řešení

Nevýhody dosavadního stavu se odstraní nebo podstatně omezí u magnetooptického skla podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje: 30 až 55 % hmotn. oxidu olovnatého PbO a/nebo oxidů olova Pb; 30 až 55 % hmotn. oxidu bismutitého Bi₂O₃; 0,5 až 15 % hmotn. nejméně jednoho oxidu ze skupiny, zahrnující oxid gallitý Ga₂O₃, oxid teluričitý TeO₂ a oxid tantaličný Ta₂O₅; a zbytek do 100 % hmotn. magnetooptických nano/mikro částic a/nebo magnetoopticky aktivních oxidů.

Hlavní výhodou tohoto technického řešení je získání skla s vysokým magnetooptickým efektem. Základní matrice skla má optimální složení z oxidů těžkých kovů jako je olovo Pb, bismut Bi, galium Ga, telur Te a tantal Ta, které vytváří v takovémto skle chemické prostředí s vysokou polarizovatelností kyslíkových atomů s typickou vysokou bazicitou a vysokým indexem lomu. Toto prostředí zajištuje velmi příznivou míru interakce s elektromagnetickým polem a vysokou citlivost na elektromagnetické pole, což umožňuje dosažení výrazného magnetooptického efektu, který je charakterizován vysokou hodnotou Verdetovy konstanty. Verdetova konstanta je dále zvyšována přítomností magnetooptických nano/mikročástic a/nebo magnetoopticky aktivních oxidů.

Příznivé magnetooptické vlastnosti skel s výhodou zajišťují jak magnetické krystalky spinelů, tak magnetoopticko aktivní oxidy i obě tyto skupiny dohromady.

Krystalické spinely malých rozměrů o velikosti částic v rozmezí 1 nm až 50 pm, přináší efektivní a rychlou orientaci magnetických domén a současně dostatečně příznivou propustnost světla v blízké infračervené oblasti spektra.

Spinelová struktura krystalických nano/mikročástic ve skle, různého typu chemického složení, zabezpečuje vysokou Verdetovu konstantu.

Na základě provedených experimentů ve sklech se spinelovou strukturou krystalických nano/mikročástic, obsahujících gama-hematit Fe₂O₃ nebo magnetit Fe₃O₄ nebo trevorit NiFe₂O₄ nebo nikelnato-kobaltnatý ferrit (NiCo)Fe₂O₄, bylo dosaženo nejlepších hodnot magnetooptického efektu při současném obsahu magnetitu Fe₃O₄ a gama-hematitu Fe₂O₃.

Další zlepšení magnetooptického efektu bylo dosaženo použitím paramagnetických oxidů lanthanoidů, kterými jsou s výhodou lathanoidy, které obsahují nejméně jeden oxid ze skupiny, zahrnující oxid praseodymitý Pr₂O₃, oxid dysprositý Dy₂O₃ a oxid terbitý Tb₂O₃.

Nejlepších hodnot magnetooptického efektu bylo experimentálně dosaženo kombinací výhod obou těchto skupin oxidů, a to krystalických spinelů nano/mikročástic a paramagnetických oxidů lanthanoidů.

Objasnění výkresů

Technické řešení je dále podrobně popsáno na příkladných provedeních a blíže osvětleno na připojených obrázcích 1 až 6.

Na obr. 1 až 6 je v konkrétním příkladném provedení demonstrován růst spinelových krystalů trevoritu NiFe₂O₄ ve skle dle příkladu 3, při pohledu shora, z nichž představuje: obr. 1 výbrus skla s krystaly spinelu NiFe₂O₄ v raném stadiu růstu, zachycený optickým mikroskopem při 100-násobném zvětšení; obr. 2 výbrus skla s vyvinutými krystaly spinelu NiFe₂O₄, zachycený optickým mikroskopem při 100-násobném zvětšení; obr. 3 detail separovaného krystalu spinelu NiFe₂O₄, zachycený elektronovým mikroskopem při 6000-násobném zvětšení; obr. 4 detail výbrusu krystalu spinelu NiFe₂O₄ v raném stadiu růstu ve skle,

-2CZ 31329 Ul zachycený elektronovým mikroskopem při 3000-násobném zvětšení; obr. 5 výbrus krystalu spinelu NiFe₂O4 v raném stadiu růstu ve skle, zachycený elektronovým mikroskopem při 2000-násobném zvětšení; obr. 6 separované krystaly spinelu NiFe₂O₄, zachycené elektronovým mikroskopem při 2000-násobném zvětšení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příkladná, ale neomezující provedení, ukazují konkrétní složení skla a jejich charakteristické vlastnosti, a jsou dále podrobně popsána na 9 příkladných provedeních, uspořádaných přehledně v Tabulkách I a II.

Základní matrice skla ve všech příkladných provedeních je převážně bazická a má vysokou polarizovatelnost kyslíkových atomů, čímž dochází k silné interakci fotonů světla a jejich elektromagnetické vlny s elektrony kyslíkových atomů v těchto sklech. Základní matrice všech příkladných skel byla optimalizovaná tak, aby výsledná skla vykazovala velmi dobrou stabilitu vůči devitrifikaci. Pro aplikaci je klíčová vysoká propustnost v blízké infračervené oblasti spektra. Tyto typy skel propouští především červené a infračervené světlo, a absorbují ultrafialové, modré a zelené světlo s absorpční hranou kolem vlnové délky 550 nm. V tabulkách příkladných provedení je uvedena charakteristická a srovnatelná propustnost světla pro vlnovou délku 2100 nm na tloušťce skla 1 cm. Verdetova konstanta je jednou z hlavních charakteristik skla jako celku, která určuje jeho magnetooptický efekt. Čím má sklo vyšší Verdetovu konstantu, tím vložené magnetické pole více ovlivní světelné fotony záření procházející tímto sklem a umožní tak účinnou modulaci optického signálu magnetickým polem. A naopak, čím je nižší, tím je sklo méně citlivé na fotony záření. Verdetova konstanta Vjev následujících Tabulkách I a II uvedena pro vlnovou délku 2100 nm.

Základní matrice skla dle Tabulky I ve všech 4 příkladech je založena na bázi skla olovnato-bismuto-gallitého PbO-Bi₂O₃-Ga₂O₃ s vysokou polarizovatelností kyslíkových atomů, čímž dochází k silné interakci elektromagnetické vlny fotonů světla s elektrony kyslíkových atomů.

Základní matrice skla ve všech 4 příkladech je založena na bázi skla olovnato-bismuto-gallitého PbO-Bi₂O₃-Ga₂O₃, které má vysokou polarizovatelnost kyslíkových atomů a tak dochází k silné interakci fotonů světla s elektrony vysokých kyslíkových atomů. Základní matrice všech příkladných skel byla optimalizovaná tak, aby výsledná skla vykazovala velmi dobrou stabilitu vůči devitrifikaci. Složení skelné matrice zajišťuje optimální bazicitu skelné matrice.

V této základní matrici skla jsou v prvních 3 příkladech provedení přítomny krystalické nano/mikro částice spinelu, citlivé na magnetické pole. Složení skelné matrice zajišťuje bazicitu skelné matrice, která je vhodná pro nastavení příznivého poměru dvoj mocných iontů železa Fe²⁺ k troj mocným iontům železa Fe³⁺ tak, aby vznikly výše uvedené druhy magneticky aktivních krystalů a bylo tak dosaženo vyšší hodnoty Verdetovy konstanty. Kombinace skelné matrice s těmito krystalickými spinely vykazuje synergický efekt ve výrazném zesílení magnetooptického jevu, o čemž svědčí vysoké hodnoty Verdetovy konstanty, řádově jednotky až desítky rad-T^-m'¹.

-3CZ 31329 Ul

Tabulka I

Složení skel v soustavě PbO-Bi₂O₃-Ga₂O₃ s magnetickými částicemi kovových oxidů ^V

Složky skla	Příklad 1 [% hmotn.]	Příklad 2 [% hmotn.]	Příklad 3 [% hmotn.]	Příklad 4 [% hmotn.]
PbO	39,7	48,3	43,2	35,0
Bi2O3	45,3	30,0	52,0	55,0
Ga2O3	5,0	10,7	0,5	7,7
TeO2	-	-	-	-
Ta2O5	-	-	-	-
FeO+Fe2O3	10,0	6,0	2,0	-
NiO	-	5,0	1,3	-
Tb2O3	-	-	-	2,3
Pr2O3	-	-	-	-
Dy2O3	-	-	-	-
CoO	-	-	1,0	-
Suma	100,0	100,0	100,0	100,0
Teplota tavení tm [°C]	1045	980	1025	1100
Teplota tepelného zpracování [°C]	500	340	450	-
Doba tepelného zpracování [min]	35	10	35	-
Stabilita vůči devitrifikaci	dobrá	dobrá	dobrá	Dobrá
Střední velikost r nanočástic [nm]	69	23	27	-
Verdetova konstanta Ufrad-T^-m’1] pro vlnovou délku 2100 nm	-10	-4	-6	-21
Propustnost T [%] pro vlnovou délku 2100 nm, tloušťku skla 1 cm	69	69	72	75
Index lomu n při vlnové délce 1311 nm	2,34	2,37	2,31	2,26
Hodnocení	dostatečné	dostatečné	dostatečné	Dobré

V příkladu 1 je krystalický spinel magnetitu Fe₃O₄ vytvořen dvojmocnými a trojmocnými ionty železa Fe³⁺ a další ionty trojmocného železa Fe³⁺ vytváří krystalky gama-hematitu Fe₂O₃.

Vhodný redox poměr, který je podpořen bazicitou matrice skla, musí být podpořen vyšší taviči teplotou nebo vyšší teplotou tepelného zpracování. Vyšší teplota zpracování vede k relativně větším krystalům spinelu gama-hematit Fe₂O₃ a magnetitu Fe₃O₄, což mírně snižuje propustnost světla pro vlnovou délku 2100 nm v infračervené oblasti. Vysoká hodnota indexu lomu svědčí o vysoké polarizovatelnosti tohoto skla jako celku, což je podmínkou jeho vysoké citlivosti na ío elektromagnetické pole. Verdetova konstanta je relativně vysoká, což je způsobeno optimálním poměrem krystalků gama-hematitu Fe₂O₃ a magnetitu Fe₃O₄.

Příklad 2 popisuje sklo s krystalky spinelu trevoritu NiFe₂O₄ a gama-hematitu Fe₂O₃, které jsou vytvořeny kombinací iontů nikelnatých a železitých. Pro stabilizaci těchto krystalků je vhodné sklo o vysoké bazicitě s vyšším obsahem oxidu olovnatého PbO. Výhodou je snazší zpracování

-4CZ 31329 Ul tohoto skla jako celku při nižší teplotě. Krystalky spinelů jsou relativně menší vzhledem k předchozímu příkladnému provedení, ale jejich počet je vyšší. Proto je propustnost světla srovnatelná s předchozím příkladem provedení. Vyšší obsah olova vede k vyššímu indexu lomu, ve srovnání s předchozím příkladem provedení. Verdetova konstanta je nižší.

Příklad 3 uvádí sklo s krystalky spinelu trevoritu NiFe₂O₄, vytvořeného kombinací iontů nikelnatých a železitých. Stabilizace krystalků ve skle zajišťuje střední bazicitu skelné matrice s vyšším obsahem oxidu bismutu a nižším obsahem oxidu olova a malým obsahem oxidu galia. Tato úprava skelné matrice má za následek zvýšení teploty zpracování při vzniku větších krystalků, než je tomu v příkladu provedení 2. Propustnost světlaje ve srovnání s oběma předchozími příklady provedení vyšší, což ovlivňuje nižší obsah oxidu gallitého. Index lomu je relativně nižší ve srovnání s oběma předchozími příklady provedení, ale stále dostatečně vysoký. Verdetova konstanta je větší než v příkladu 2.

Příklad 4 se od všech 3 předchozích příkladů provedení 1 až 3 liší tím, že magnetooptické vlastnosti jsou vytvořeny přítomností lanthanoidu, konkrétně paramagnetického trojmocného kationtu terbitého Tb³⁺navázaného na kyslíkové atomy v matrici skla. Tudíž, toto sklo jako celek neobsahuje krystalické spinely. Oxid terbitý Tb₂O₃ tedy představuje magnetoopticky aktivní oxid. Skelná matrice svým složením stabilizuje troj mocné terbium Tb a brání jeho nežádoucímu shlukování ve skle. Tento typ skla nevyžaduje tepelné zpracování, protože neobsahuje žádné krystalické částice. Hodnota indexu lomu je nejnižší ze všech 4 příkladů provedení, protože nejsou přítomny nano/mikročástice krystalických spinelů, a sklo jako celek je jednofázové, což se projevuje i nejvyšší propustností světla a nejpříznivější hodnotou Verdetovy konstanty vzhledem k předchozím příkladům provedení.

Tabulka II

Složení skel v soustavě PbO-Bi₂O₃-Ga₂Oj nebo PbO-Bi₂O₃ -TeO₂ nebo PbO-Bi₂O₃-Ta₂O_s s magnetickými částicemi kovových oxidů

Složky skla	Příklad 5 [% hmotn. ]	Příklad 6 [% hmotn. ]	Příklad 7 [% hmotn.]	Příklad 8 [% hmotn.]	Příklad 9 [% hmotn.]
PbO	51,8	48,9	35,7	35,7	40,1
Bi2O3	36,1	34,8	46,2	38,1	40,0
Ga2O3	-	-	6,7	14,4	13,5
TeO2	10,0	-	-	-	-
Ta2O5	-	13,5	-	-	-
FeO+Fe2O3	-	-	9,0	5,0	1,8
NiO	-	-	-	4,0	1,1
Tb2O3	-	-	2,4	-	-
Pr2O3	2,1	-	-	2,1	-
Dy2O3	-	2,8	-	-	2,8
CoO	-	-	-	0,7	0,7
Suma	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0
Teplota tavení tm [°C]	1000	1000	1025	1075	1050
Teplota tepelného zpracování [°C]	-	-	490	315	350

-5CZ 31329 Ul

Doba tepelného zpracování [min]	-	-	40	10	15
Stabilita vůči devitrifikaci	stabilní	stabilní	stabilní	stabilní	Stabilní
Střední velikost r nanočástic [nm]	-	-	70	65	49
Verdetova konstanta Utrad-T^-m’1] pro vlnovou délku 2100 nm	-13	-15	-63	-55	-57
Propustnost T [%] pro vlnovou délku 2100 nm, tloušťku skla 1 cm	76	77	71	73	74
Index lomu n při vlnové délce 1311 nm	2,41	2,44	2,46	2,49	2,42
Hodnocení	dobré	dobré	výborné	výborné	Výborné

Příklady 5 a 6 mají v matrici základního skla magnetooptické vlastnosti vytvořeny pomocí lathanoidů, obdobě jako v předchozím příkladu 4.

Příklad 5 má základní matrici skla vytvořenou na bázi olovnato-bismutito-teluričitého skla PbO-Bi₂O₃-TeO₂ s relativně vysokým obsahem oxidu olovnatého PbO je výrazně bazická matrice a dobře váže troj mocný oxid praseodymitý Pr₂O₃ a zároveň stabilizuje troj mocný kation Pr³⁺, který se váže na atomy kyslíku. Tento typ skla jakožto celek představuje jednofázové sklo, které opět vykazuje vysokou propustnost světla vlnové délky 2100 nm na 1 cm tloušťky skla v infračervené oblasti světla a vysoký index lomu díky vyššímu obsahu oxidu olovnatého PbO. Verdetova konstanta dosahuje vyšších hodnot.

Příklad 6 má základní matrici skla vytvořenou na bázi olovnato-bismutito-tantaličného skla soustavy PbO-Bi₂O₃-Ta₂O₅ představující bazický typ skla s relativně vysokým obsahem oxidu olovnatého PbO a tantaličného Ta₂O₅ Toto základní sklo dobře váže do základní struktury skla oxid dysprositý Dy₂O₃ a stabilizuje trojmocný kation Dy\ který se váže na atomy kyslíku v základní struktuře skla, přičemž tyto kyslíky vytvářejí vhodné optimální asymetrické prostředí pro magnetooptickou aktivitu troj mocného kationtů Dy³⁺. Opět se jedná o jednofázový typ skla, které vykazuje vysokou propustnost světla v dané oblasti infračerveného záření a též má vyšší hodnotu indexu lomu. Verdetova konstanta je poměrně vysoká, takže sklo má příznivé vlastnosti pro dané užití.

Příklady provedení 7, 8 a 9 mají matrici základního skla vytvořeny magnetooptické vlastnosti kombinací krystalických spinelů a lanthanoidů vázaných ve struktuře základní matrice skla.

Příklady 7, 8 a 9 mají základní matrici skla na bázi olovnato-bismuto-gallitého skla soustavy PbO-Bi₂O₃-Ga₂O₃, která nejlépe stabilizuje krystalické částice spinelů nikelnato-kobaltnatých ferritů (NiCo)Fe₂O₄ a zároveň dostatečně pevně váže oxidy lathanoidů do této základní struktury skla.

Příklad 7 vytváří magnetooptické vlastnosti pomocí přítomnosti krystalků gama - hematitu Fe₂O₃ a magnetitu Fe₃O₄ obohacené ve skelné matrici o oxid terbitý Tb₂O₃. Teplota zpracování skla jako celku je relativně vysoká, obdobně jako v příkladu 1 z podobných důvodů. Velikost částic krystalků spinelů magnetitu Fe₃O₄ a gama-hematitu Fe₂O₃ je relativně vyšší. Propustnost světla

-6CZ 31329 Ul v dané oblasti je dostatečně vysoká, protože oxid terbitý Tb₂O₃ brání klastrování částeček spinelů magnetitu Fe₃O₄ nebo gama-hematitu Fe₂O₃. Index lomu je poměrně vysoký. Verdetova konstanta je nejvyšší ze všech příkladných provedení 1 až 8, což je dáno vysokou magnetickou citlivostí magnetitu Fe₃O₄ a gama-hematitu Fe₂O₃ v kombinaci s vysoce aktivním trojmocným kationtem terbitým Tb³⁺.

Příklad 8 vytváří magnetooptické vlastnosti pomocí přítomnosti krystalků spinelů trevoritu NiFe₂O₄, gama-hematitu Fe₂O₃ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄, obohacené ve skelné matrici o oxid praseodymitý Pr₂O₃. Teplota zpracování skla jako celku je relativně nižší. Velikost částic krystalků spinelů trevoritu NiFe₂O₄, gama-hematitu Fe₂O₃ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄ je relativně menší než v předchozím příkladu provedení. Propustnost světla vdané oblasti je vyšší než v předchozím příkladu 7, protože částice krystalků trevoritu NiFe₂O₄, gama-hematitu Fe₂O₃ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄ jsou menší a neklastrují. Index lomu je též poměrně vysoký. Verdetova konstanta je opět vysoká, i když o něco menší než v předchozím příkladu 7, což je dáno nižší magnetooptickou aktivitou trevoritu NiFe₂O₄.

Příklad 9 vytváří své magnetooptické vlastnosti za přítomnosti krystalků spinelů trevoritu NiFe₂O₄ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄, obohacené ve skelné matrici o oxid dysprositý Dy₂C>3. Teplota zpracování skla jako celku je relativně nižší. Velikost částic krystalků spinelů trevoritu NiFe₂O₄ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄ je relativně menší než v předchozích příkladech provedení 7 a 8. Propustnost světla v dané oblasti je srovnatelná s předchozím příkladem 8, protože částice krystalků trevoritu NiFe₂O₄ a nikelnato-kobaltnatého ferritu (NiCo)Fe₂O₄ a gama-hematitu Fe₂O₃ jsou relativně malé a neklastrují. Index lomu je též poměrně vysoký. Verdetova konstanta je též vysoká, i když o něco menší než v předchozím příkladu 7 a 8, což je dáno nižší magnetooptickou aktivitou trevoritu NiFe₂O₄.

Průmyslová využitelnost

Sklo podle tohoto technického řešení je určeno pro převod magnetického signálu na optický signál (zejména v blízké infračervené oblasti spektra) a je vhodné pro modulátory volnosvazkové optiky. Sklo podle tohoto technického řešení je možno využít všude tam, kde je nutnost modulace optického signálu pomocí signálu magnetického, např. pro modulátory ve vlnovodné optice nebo optické senzory magnetického pole.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Magnetooptické sklo, určené pro modulátory světla, s magnetickými nano/mikro-částicemi a/nebo magnetoopticky aktivními oxidy v základní matrici skla na bázi olovnato-bismutitého skla, vyznačující se tím, že obsahuje

   30 až 55 % hmotn. oxidu olovnatého PbO a/nebo oxidů olova Pb;

   30 až 55 % hmotn. oxidu bismutitého Bi₂O₃;

   0,5 až 15 % hmotn. nejméně jeden oxid ze skupiny, zahrnující oxid gallitý Ga₂O₃, oxid teluričitý TeO₂ a oxid tantaličný Ta₂O₅; a zbytek do 100 % hmotn. magnetických nano/mikro částic a/nebo magnetoopticky aktivních oxidů.
2. 2. Magnetooptické sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že magnetické nano/míkročástice jsou krystalické o velikosti částic v rozmezí 1 nm až 50 pm.
3. 3. Magnetooptické sklo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že magnetické krystalické nano/mikročástice mají ve skle spinelovou strukturu.

   -7CZ 31329 Ul
4. 4. Magnetooptické sklo podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že magnetické krystalické nano/mikročástice obsahují magnetit Fe₃O4 a/nebo trevorit NiFe₂O₄.
5. 5. Magnetooptické sklo podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že magnetické krystalické nano/mikročástice obsahují nikelnato-kobaltnatý ferrit (NiCo)Fe₂O₄.

   5
6. 6. Magnetooptické sklo podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že magnetické krystalické nano/mikročástice obsahují gama-hematit Fe₂O₃.
7. 7. Magnetooptické sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje magnetoopticko aktivní oxidy jsou lathanoidy.
8. 8. Magnetooptické sklo podle nároku 8, vyznačující se tím, že lathanoidy obsaío hují nejméně jeden oxid ze skupiny, zahrnující oxid praseodymitý Pr₂O₃, oxid dysprositý Dy₂O₃ a oxid terbitý Tb₂O₃.