Magnetooptyczne własności szkieł domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich

dr hab. Edmund Golis

Zakład Badań Strukturalnych i Fizyki Medycznej
Instytut Fizyki, UJD w Częstochowie
Al. Armii Krajowej 13/15
42-200 Częstochowa
e.golis@ujd.edu.pl

prof. dr hab. Dominik Dorosz

Katedra Chemii Krzemianów i Związków Wielkocząsteczkowych
Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Al. Mickiewicza 30
30-059 Kraków
ddorosz@agh.edu.pl

Dyscyplina naukowa: nauki fizyczne

Magnetooptyczne własności szkieł domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich

Szkła dla zastosowań w optoelektronice, są obiektem dużego zainteresowania badawczego specjalistów z zakresu fizyki, technologii chemicznej i inżynierii materiałowej.

Celem pracy będą badania własności magnetooptycznych oraz struktury szkieł pod kątem określenia stopnia zdefektowania i jego wpływu na własności magnetooptyczne. Zmiany własności szkieł będą badane dla materiałów domieszkowanych jonami ziem rzadkich, które w znaczący sposób wpływają na polepszenie własności magnetooptycznych materiałów, co potwierdzają  dotychczas prowadzone badania.

Synteza materiałów oraz część badań strukturalnych zostanie przeprowadzona we współpracy z Katedrą Chemii Krzemianów i Związków Wielkocząsteczkowych Akademii Górniczo-Hutniczej im. S. Staszica w Krakowie.

Badania przeprowadzone zostaną z wykorzystaniem następujących metod:

• określenie własności magnetooptycznych w oparciu o pomiary efektu Faraday’a i obliczenia stałej Verdeta, na podstawie wartości kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła, z wykorzystaniem dedykowanego stanowiska pomiarowego.
• pomiary stałopolowej podatności magnetycznej, z wykorzystaniem stanowiska pomiarowego wyposażonego w magnetometr wibracyjny VSM 7301 firmy Lake Shorew;
• pomiary czasów życia pozytonów z wykorzystaniem spektrometru czasów życia pozytonów PALS firmy ORTEC
• Spektroskopia XRD, luminescencyjna, Ramana oraz MIR
• Mikroskopia SEM/EDS

Działanie urządzeń optoelektronicznych wykorzystujących własności magnetooptyczne jest oparte na zjawisku Faraday’a, polegającym na skręceniu płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego liniowo, przechodzącego przez izotropowe ciało przezroczyste, pod wpływem pola magnetycznego, którego kierunek linii sił jest równoległy do kierunku wiązki świetlnej. Współczynnik proporcjonalności V nazywany jest stałą Verdet’a, charakteryzującą własności magnetooptyczne materiałów.

Pomiary podatności magnetycznej materiałów pozwalają na ocenę ich własności magnetycznych w oparciu o określenie dominującego rodzaju uporządkowania magnetycznego, która obrazuje związek między namagnesowaniem i natężeniem pola magnetycznego.

Metody spektroskopowe oraz mikroskopia pozwolą na określenie zmian strukturalnych w badanych materiałach oraz ich wpływu na własności magnetooptyczne.