Большая Советская Энциклопедия (МА)
Шрифт:
Изучение и использование всех этих эффектов входит в круг проблем современной М.
Оптическая анизотропия среды в магнитном поле проявляется также и при отражении света от её поверхности. При таком отражении происходит изменение поляризации отражённого света, характер и степень которого зависят от взаимного расположения поверхности, плоскости поляризации падающего света и вектора намагниченности . Этот эффект наблюдается в первую очередь для ферромагнетиков и носит название магнитооптического Керра эффекта .
М. твёрдого тела интенсивно развивалась в 60—70-е годы 20 века. Особенно это относится к М. полупроводников и таких магнитоупорядоченных кристаллов, как ферриты
Одно из основных магнитооптических явлений в полупроводниках состоит в появления (при помещении их в магнитное поле) дискретного спектра поглощения оптического излучения за краем сплошного поглощения, соответствующего оптическому переходу между зоной проводимости и валентной зоной (см. Полупроводники , Твёрдое тело ). Эти так называемые осцилляции коэффициента поглощения, или осцилляции магнитопоглощения, обусловлены специфическим «расщеплением» в магнитном поле указанных зон на системы подзон — подзон Ландау. Оптические переходы между подзонами и ответственны за дискретные линии поглощения. Возникновение подзон Ландау вызвано тем, что электроны проводимости и дырки в магнитном поле начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной полю. Энергия такого движения может изменяться лишь скачкообразно (дискретно) — отсюда дискретность оптических переходов. Эффект осцилляций магнитопоглощения широко используется для определения параметров зонной структуры полупроводников. С ним связаны и так называемые междузонные эффекты Фарадея и Фохта в полупроводниках.
Подзоны Ландау, в свою очередь, расщепляются в магнитном поле вследствие того, что электрон обладает собственным моментом количества движения — спином . При определённых условиях наблюдается вынужденное рассеяние света на электронах в полупроводнике с переворотом спина относительно магнитного поля. При таком процессе энергия рассеиваемого фотона изменяется на величину спинового расщепления подзоны, которое для некоторых полупроводников весьма велико. На этом эффекте основано плавное изменение частоты излучения мощных лазеров и создан светосильный инфракрасный спектрометр сверхвысокого разрешения.
Большой раздел М. полупроводников составляет изучение зеемановского расщепления уровней энергии мелких водородоподобных примесей и экситонов (см. также Квазичастицы ). Наблюдение магнитопоглощения и отражения инфракрасного излучения в узкозонных полупроводниках позволяет исследовать коллективные колебания электронной плазмы (см. Плазма твёрдых тел ) и её взаимодействие с фононами .
В прозрачных ферритах и антиферромагнетиках магнитооптические методы применяют для изучения спектра спиновых волн , экситонов, примесных уровней энергии и пр. В отличие от диамагнетиков и парамагнетиков , во взаимодействии света с магнитоупорядоченными средами главную роль играют не внешние поля, а внутренние магнитные поля этих сред (их напряжённости достигают 105 —106 э), которые определяют спонтанную намагниченность (подрешёток или кристалла в целом) и её ориентацию в кристалле. Магнитооптические свойства прозрачных ферритов и антиферромагнетиков могут быть использованы в системах управления лазерным лучом (например, для создания модуляторов света; см. Модуляция света ) и для оптической записи и считывания информации, особенно в электронно-вычислительных машинах.
Создание лазеров привело к обнаружению новых магнитооптических эффектов, проявляющихся при больших интенсивностях светового потока. Показано, в частности, что поляризованный по кругу свет, проходя через прозрачную среду, действует как эффективное магнитное поле и вызывает появление намагниченности среды (так называемый обратный эффект Фарадея).
В тесной связи с магнитооптическими явлениями находятся явления оптической ориентации атомов, спинов электронов и ядер в кристаллах, циклотронный резонанс , электронный парамагнитный
Лит.: Борн М., Оптика, перевод с немецкого, Хар., 1937; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Старостин Н. В., Феофилов П. П., Магнитная циркулярная анизотропия в кристаллах, «Успехи физических наук», 1969, т. 97, в. 4; Smith S. D., Magneto-Optics in crystals, в книге: Encyclopedia of Physics (Handbuch der Physik), v. 25, pt. 2a, B. — [a. o.], 1967.
В. С. Запасский. Б. П. Захарченя.
Магнитопровод
Магнитопро'вод, компонент магнитной цепи, предназначенный для локализации потока магнитной индукции. Для этого М. изготавливают из материалов с высокой магнитной проницаемостью . М. являются сердечники электромагнитов, трансформаторов, электромагнитных реле, механизмов электроизмерительных приборов, статоров и роторов электрических машин и др. Материал и конструктивное оформление определяются назначением и условиями работы устройства.
Магниторадиола
Магниторадио'ла, радиотехнический аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник , магнитофон и электропроигрыватель грампластинок. Преимущество такого объединения заключается в использовании в аппарате общих узлов: усилителя звуковых частот, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей при всех видах работы, что упрощает и удешевляет аппарат. Промышленностью СССР в начале 70-х годов 20 века выпускаются М. «Романтика-103», «Харьков-63» и другие.
Магниторезистивный эффект
Магниторезисти'вный эффе'кт, то же, что магнетосопротивление .
Магнитостатическое поле
Магнитостати'ческое по'ле,магнитное поле , созданное постоянными магнитами (неподвижными магнитными зарядами ) и постоянными электрическими токами . В электротехнике для расчёта М. п. применяют формулы, аналогичные формулам электростатики .
Магнитострикционное бурение
Магнитострикцио'нное буре'ние, разновидность ударно-вращательного бурения, в котором для разрушения горной породы применяется звуковой магнитострикционный вибратор.
Магнитострикционные материалы
Магнитострикцио'нные материа'лы,магнитно-мягкие материалы , у которых достаточно велик эффект магнитострикции .
М. м. применяют в качестве преобразователей электромагнитной энергии в другие виды (например, в механическую), для датчиков давления и т.п. (см. Магнитострикционный преобразователь , Магнитоупругий датчик ). К М. м. относятся: никель, сплавы Fe — Al (алфер ), Fe — Ni (пермаллой ), Со — Ni, Fe — Со, Со — Fe — V (пермендюр ) и другие; ряд ферритов (CoFe2 O4 , NiFe2 O4 и др.), некоторые редкоземельные металлы, их сплавы и соединения. Никель обладает хорошими магнитострикционными, механическими и антикоррозионными свойствами; пермендюр имеет большие значения магнитострикции насыщения ls и намагниченности; ферриты обладают высокими удельными электросопротивлением и коррозийной стойкостью, кроме того, ферриты — самые дешёвые М. м. См. также Магнитные материалы .