磁致伸縮誘導應力雙折射效應的研究.pdf

1、磁光效應可以用來對透射光波的強度、相位、偏振方向和傳播方向等進行控制，現(xiàn)已被廣泛應用于磁光調制器、磁光開關、磁光隔離器、磁光環(huán)形器等磁光器件。而從發(fā)現(xiàn)磁光效應以來，近百年來始終未在固體材料中觀察到類似于Cotton-Mouton effect或Voigt effect的磁光現(xiàn)象。然而由于近年來復合材料的發(fā)展，使得我們有可能在固體材料中觀察到磁致雙折射現(xiàn)象。光纖磁光換能器的工作原理啟示我們可以將磁致伸縮材料與光學材料復合后產(chǎn)生磁光效應。<

2、br>　　本文選用了具有超磁致伸縮特性的鐵磁材料TDF與具有優(yōu)質應力雙折射效應的彈光材料PC相結合，通過應力耦合制備出一種新型的復合磁光介質，并且在復合結構上采用了三層平板式復合結構以減小彈光相內(nèi)部應力梯度對實驗結果的影響。該復合材料結構簡單且易于制備，為開發(fā)高性能的磁光材料開辟了一條新的途徑，為磁致雙折射效應的選材提供了一個新的思路。由于該層狀復合介質利用了磁致伸縮和應力雙折射效應的乘積效應，可以通過靈活的選材以獲得理想的磁光效應，預

3、計可以在調制器和傳感器等領域有廣闊的發(fā)展前景。
　　影響層狀復合磁光介質磁光性質的因素有很多，因此需要建立一定的理論模型對該復合材料的磁光性質的變化規(guī)律進行研究。文中由磁致伸縮相和彈光相的本構方程出發(fā)，應用彈性力學模型，從理論上近似推導了理想耦合狀態(tài)下歸一化透射光強與材料自身性質及結構等之間關系的表達式，其中在彈光相的應力梯度部分，應用了圣維南原理對材料內(nèi)部應力分布做了近似計算。從理論結果出發(fā)，實驗中我們分別研究了彈光相的寬度d2