紫外波长下磁光玻璃的发光对Faraday效应的影响及机理研究

Faraday rotatory glass has been widely recognized for its application as laser separator functional glass. In this study, the luminescent properties and mechanism on the Verdet constant of Faraday rotatory glass have been discussed specifically on rare-earth ions doped high Verdet constant magneto-optical glass. High luminescence and Verdet constant magneto-optical glass, as achieved by redox design and high-speed non-isothermal forming technique, was studied by non-isothermal crystallization kinetics and thermal stability in formation to mapping the glass formation region in phase diagram, temperature and magnetic field effect on magneto-optical properties have been studied and mechanisms on the interacting effect of luminescent and magneto-optical properties have been proposed. In order to provide a theoretical basis for increasing the Verdet constant and extending the application of magneto-optical glass.

磁旋光玻璃是一种非常重要的用于激光隔离器等光电器件的功能玻璃材料。本项目针对稀土掺杂高Verdet常数磁光玻璃在紫外光激发下的发光现象，探索发光对磁旋光玻璃Verdet常数的影响及机理。(1)首先通过组成调整和氧化还原指数设计，以及高速不等温成形技术,制备具有高Verdet常数、高发光强度的"磁旋光-发光"双功能零缺陷磁光玻璃，深入研究玻璃的非等温析晶动力学、热力学及成玻热稳定性行为，绘制成玻区域相图。(2) 系统研究紫外波长下Verdet常数与波长的关系；详细研究发光与磁旋光的相互作用、相互影响的规律和机理；并进一步探索研究其他外界因素，如外界温度、外界磁场等干扰下"磁旋光-发光"特性的变化情况，总结规律，分析机理。研究旨在揭示短波长下磁光玻璃的发光对Faraday效应等影响机理，为拓展具有"磁旋光-发光"双功能磁光玻璃的应用提供新的思路和理论基础。

磁光玻璃是现代光电科技中重要的材料。本课题采用高温熔融法制备了多种不同系统的顺磁性及逆磁性磁光玻璃。研究了稀土氧化物对磁光玻璃基础物理性能如密度、热力学性能、透光度的影响。使用XRD、SEM、NMR、FTIR等测试方法对各系统磁光玻璃的微观结构及其随稀土含量和组分的变化规律进行了研究，同时探究了波长和磁场对磁光玻璃磁光效应的影响及变化规律。利用已知公式和理论对磁光玻璃析晶性能进行了探究，计算了GBSG磁光玻璃的析晶活化能。最后，探究了稀土掺杂顺磁性磁光玻璃的发光性能以及其发光强度的影响因素以及影响机理。本课题所完成的一系列工作为磁光玻璃在现代光电行业中的应用提供了理论基础，对于光电材料领域有重要意义。