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Granate de hierro ytrio

El granate de itrio y hierro ( YIG ) es un tipo de granate sintético , con composición química Y 3 Fe 2 (Fe O 4 ) 3 , o Y 3 Fe 5 O 12 . Es un material ferrimagnético [1] con una temperatura de Curie de 560  K. [2] YIG también puede ser conocido como granate de ferrita de itrio, o como óxido de hierro-itrio u óxido de hierro-itrio, los dos últimos nombres generalmente asociados con formas en polvo. [3]

En YIG, los cinco iones de hierro (III) ocupan dos sitios octaédricos y tres tetraédricos , con los iones de itrio (III) coordinados por ocho iones de oxígeno en un cubo irregular. Los iones de hierro en los dos sitios de coordinación exhiben espines diferentes , lo que resulta en un comportamiento magnético . [2] Sustituyendo sitios específicos con elementos de tierras raras , por ejemplo, se pueden obtener propiedades magnéticas interesantes. [4]

YIG tiene una constante Verdet alta que resulta en el efecto Faraday , [5] [6] factor Q alto en frecuencias de microondas , [7] baja absorción de longitudes de onda infrarrojas hasta 1200 nm, [8] y un ancho de línea muy pequeño en resonancia de espín electrónico . Estas propiedades lo hacen útil para aplicaciones MOI (imágenes magnetoópticas) en superconductores . [9]

YIG se utiliza en aplicaciones de microondas , acústicas , ópticas y magnetoópticas , por ejemplo, filtros YIG de microondas o transmisores y transductores acústicos . [10] Es transparente para longitudes de onda de luz superiores a 600 nm, el extremo infrarrojo del espectro. [ cita necesaria ] También se utiliza en láseres de estado sólido en rotadores de Faraday , en almacenamiento de datos y en diversas aplicaciones de óptica no lineal . [11]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcd "Granate de itrio y hierro - YIG". Elementos americanos . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  2. ^ ab Vladimir Cherepanov; Igor Kolokolov y Victor L'Vov (1993). "La saga de YIG: espectros, termodinámica, interacción y relajación de magnones en un imán complejo". Informes de Física . 229 (3): 84-144. Código bibliográfico : 1993PhR...229...81C. doi :10.1016/0370-1573(93)90107-o.
  3. ^ "Nanopartículas de óxido de hierro de itrio / ferrita de itrio (Y3Fe5O12): propiedades, aplicaciones". AZoNano.com . 10 de septiembre de 2013 . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  4. ^ J. Goulon; A Rogalev; F. Guillermo; G Goujon; A Yaresko; Ch Brouder y J Ben Youssef (2012). "Acoplamientos selectivos de sitio en espectros de resonancia magnética detectados por rayos X de granates de hierro itrio sustituidos con tierras raras". Nueva Revista de Física . 14 (6): 063001. Código bibliográfico : 2012NJPh...14f3001G. doi : 10.1088/1367-2630/14/6/063001 .
  5. ^ Vojna, David; Slezák, Ondřej; Yasuhara, Ryo; Furuse, Hiroaki; Lucianetti, Antonio; Mocek, Tomáš (2020). "Rotación de Faraday de Dy2O3, CeF3 e Y3Fe5O12 en las longitudes de onda del infrarrojo medio". Materiales . 13 (23): 5324. Bibcode : 2020Mate...13.5324V. doi : 10.3390/ma13235324 . PMC 7727863 . PMID  33255447. 
  6. ^ KTV Grattan; BT Meggitt, eds. (1999). Tecnología de sensores de fibra óptica: Volumen 3: Aplicaciones y sistemas. Medios de ciencia y negocios de Springer. págs. 214-215. ISBN 9780412825705. Consultado el 2 de abril de 2015 .
  7. ^ Leonid Alekseevich Belov; Sergey M. Smolskiy y Viktor Neofidovich Kochemasov (2012). Manual de componentes de RF, microondas y ondas milimétricas. Casa Artech. pag. 150.ISBN​ 9780412825705. Consultado el 2 de abril de 2015 .
  8. ^ Rajpal S. Sirohi (1990). Componentes ópticos, sistemas y técnicas de medición. Prensa CRC. pag. 80.ISBN​ 9780824783952. Consultado el 2 de abril de 2015 .
  9. ^ "Imágenes magnetoópticas de superconductores". Departamento de Física, Universidad de Oslo. 30 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de junio de 2019 . Consultado el 2 de abril de 2015 .
  10. ^ "Tabla periódica de elementos: itrio". Laboratorio Nacional de Los Álamos . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  11. ^ Holm, U., Sohlstrom, H. y Brogardh, T. (1984). "Diseño de sensor YIG para mediciones de campo magnético de fibra óptica". Actas de la Sociedad de Ingenieros de Instrumentación Fotoóptica, 514, 333–336.