燃烧合成制备YFeO3及其性能研究(5)
为一个重要的发展趋势，因而制备与合成符合发展要求的高质量的铁酸钇纳米粉体材料
也成为一个重要需求。
稀土RFeO3系列材料被通称为稀土正铁氧体材料，由于这一系列材料独特的磁性能、
磁光和光磁性能，它们一直受到物理学家和材料学家的关注，研究内容不断深入，其应
用领域也在不断拓展，可制成磁光开关、调制器、偏转器、传感器等光学器件，特别是
作为隔离器中的法拉第转子材料，广泛应用于光纤通信等领域。它与目前研究的大多数
磁光晶体(如石榴石结构的 Y3Fe5O12 晶体相比有更大的法拉第旋转角和更低的饱和磁化
强度。RFeO3 晶体在近红外波段有很高的磁光优值，矩形磁滞回线，饱和磁化强度比较
低，具有很强的各向异性，居里温度在 600-700K 之间，磁畴尺寸可以达到 0.7mm，因
此畴壁运动范围很大，畴壁运动速度在磁性介质中是最快的(可达20km/s)。特别是在1990
年以后，研究者将这一系列材料的法拉第偏转效应和独特的磁畴运动相结合进行器件设
计，在快速磁光开关，磁光传感器，光点位置测定等应用方面显示了突出的优势。另外，
2004， 2005年的Nature上也先后报道了关于RFeO3的最新应用动态。 2004年， A.V.Kimel
等人使用超短的激光脉冲，在TiFeO3单晶片上实现了几个皮秒的自旋重取向，而一般铁
磁体的自旋重取向需要几百个皮秒。超快自旋重取向在交换偏置器件里起关键作用，并
可能对将来自旋器件的开发起到积极的作用。2005年，这个研究小组又采用飞秒级的圆
偏振激光脉冲通过反法拉第效应的方法来控制YFeO3单晶体的自旋运动，这种光磁效应
是瞬时的，为超快激光在磁性器件上的应用研究奠定了基础。
铁酸钇材料应用领域：
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。
基于磁光晶体材料制作的一些器件介绍：
（1）光隔离器
光隔离器[7]
是一种只允许单向光通过的无源光器件，其工作原理是基于法拉第旋转
的非互易性。通过光纤回波发射的光能够被光隔离器很好的隔离。光隔离器主要利用磁
光晶体的法拉第效应。 光隔离器的特性是：正向插入损耗低，反向隔离度高，回波损耗高。光隔离器是允
许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的无源器件，作用是对光的方向进行限制，
使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传
输效率。
（2）光纤电流传感器
现代工业的高速发展，对电网的输送和检测提出了更高的要求，传统的高压大电流
的测量手段将面临严峻的考验．随着光纤技术和材料科学的发展而发展起来的光纤电流
传感系统，因具有很好的绝缘性和抗干扰能力，较高的测量精度，容易小型化，没有潜
在的爆炸危险等一系列优越性，而受到人们的广泛重视．光纤电流传感器[8]
的主要原理
是利用磁光晶体的法拉第效应．根据F=VdHL，通过对法拉第旋转角θ F的测量，可得到
电流所产生的磁场强度，从而可以计算出电流大小．由于光纤具有抗电磁干扰能力强、
绝缘性能好、信号衰减小的优点，因而在法拉弟电流传感器研究中，一般均采用光纤作
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