２．稀土磁光材料 　　干式氮吹仪磁光效应是指磁场或磁矩作用下，物质的电磁特性，如磁导率介电常数、磁 化强度、磁畴结构、磁化方向等发生变化，通向该物质的光的传输特性，如偏振状 态、光强、相位、频率、传输方向等也随之变化；当光通向磁场或磁矩作用下的物 质时，其传输特性的变化。磁光材料是指在紫外光到红外波段上具有磁光效应 的光信息功能材料。利用这类材料的磁光特性及光电磁的相互作用和转换，可 制成具有各种功能的光学器件。稀土磁光来源于其未填满４ｆ电子，产生未抵消 磁矩，具有强磁性；同时产生电子跃迁，引起光激发；结果导致强磁光效应。稀土 金属本身不能制成光学材料，所以并不能呈现强磁光效应，只有将稀土元素掺入 光学玻璃，化合物晶体（ＥｕＸ型晶体，Ｘ＝硫属元素、正铁氧体晶体、石榴石晶 体），非晶合金薄膜才能呈现强磁光效应。其中后两种材料是常用的，稀土玻璃 ３＋ 次之，其余很少用。Ｉｎ、Ｓｃ、Ｃｒ等金属离子对Ｆｅ离子的可增加磁矩，而Ａｌ、Ｇａ 等金属离子的替换则减少磁矩，通过

元素替代最终可调节磁转变温度和磁矩。 稀土石榴石单晶的磁光性能表现为可见光透明，近红外辐射几乎透明；掺入三价 ２＋４＋４＋２＋ 稀土元素或铋离子，对光波影响不大；非三价离子如Ｐｂ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｆｅ等发 生电荷补偿，产生四价和二价的铁离子，出现光吸收，因此应该严格控制非三价 杂质金属离子的含量。 　　３．稀土超磁致伸缩材料 　　磁致伸缩是指铁磁性和亚铁磁性材料由于磁化状态的改变，而引起长度和  ４５０第十一章　现代化学应用讲座　 体积发生微小的变化，其中长度变化称为线性磁致伸缩，体积变化称为体积磁致 伸缩。磁致伸缩系数表示为：λ＝Δｌ／ｌ。镍，铁等金属或合金的 λ小，功率密度 不高，仅限于声纳和超声波发射材料上应用。稀土铁系金属间化合物具有大 的磁致伸缩值，其机械响应

快，功率密度高，适用于声纳系统，大功率超声器件和 精密控制系统。稀土金属低温时磁致伸缩值虽大，但居里温度Ｔ低，不具有实 ｃ 用价值。适用的大磁致伸缩材料要求满足下列条件：首要条件是含有大量的稀 土离子；稀土离子参与的交换作用远大于热运动，能保证高的居里温度Ｔ；其次 ｃ 材料应具有不止一个易磁化方向，技术磁化过程中畴壁移动过程可以对磁致伸 缩值有贡献，并且材料要有小的磁晶各向异性，使达到饱和磁化所需的外场不很 高。中重稀土和３ｄ过渡金属铁、钴、镍，以及稀土钴２１７型化合物居里温度 高，但室温磁致伸缩值较低，其它稀土钴稀土镍居里温度较低，室温磁致伸缩值 很小。稀土铁化合物随稀土含量增加，居里温度反而增大，ＲＥＦｅ居里温度最 ２ 高，达到５００～７００Ｋ，其中ＴｂＦｅ最大的磁致伸缩值为１７６３。磁晶各向异性对 ２