簡介
磁光效應是光與具有磁矩的物質共同作用的産物。磁光效應主要有三種，即：法拉第效應、克爾效應、塞曼效應。在光學電流傳感器領域，法拉第磁光效應的應用最為廣泛。光學電流傳感器中磁光介質即磁光效應中具有磁矩的物質，是決定光學電流傳感器性能的重要器件。具有磁矩的物質可以分為五大類，而在光學電流傳感器領域，順磁性物質的應用最為廣泛。
1845年，法拉第發現：當一束平面偏振光通過置于磁場中的磁光介質時，平面偏振光的偏振面就會随着平行于光線方向的磁場發生旋轉。旋轉的這個角度稱之為法拉第旋轉角。
也稱磁緻旋光。在處于磁場中的均勻各向同性媒質内，線偏振光束沿磁場方向傳播時，振動面發生旋轉的現象。1845年M法拉第發現在強磁場中的玻璃産生這種效應，以後發現其他非旋光的固、液、氣态物質都有這種效應。設磁感應強度為B，光在物質中經過的路徑長度為d，則振動面轉動的角度為
ψ=VBd，(1)
式中V稱為費爾德常數，與物質的性質、溫度以及光的頻率（波長）有關。在一定物質中不論光是沿磁場方向或逆磁場方向傳播，振動面的轉向都一樣，隻由磁場方向決定。若轉向與磁場方向成右手螺旋關系，該物質的V取為正值，即ψ>0。這樣，光來回傳播同樣距離後，其振動面的轉角等于單程轉角的兩倍。這是磁緻旋光與天然旋光的區别（天然旋光情形，在來回傳播同樣距離後振動面恢複原來方位）。
法拉第效應與塞曼效應有密切聯系。磁場影響物質分子（原子）中電子的運動，使無磁場時的一條吸收線對于平行于磁場方向傳播的入射光分裂為兩條，分别對應于右旋和左旋圓偏振光的吸收線，二者頻率略有不同（倒塞曼效應）；而且對于這兩種圓偏振光又有分别對應的色散曲線。最簡單情形如圖a所示(面對磁場的指向觀察)。這時，物質對任一頻率的兩種圓偏振光有不同的折射率n+（左旋）和n_（右旋），從而入射的線偏振光的振動面在傳播中發生旋轉，轉角為（圖1）
(2)
圖b中畫出n_-n+的曲線。可以看出，圖中在吸收線之外ψ>0，而在吸收線之間ψ<0；在吸收線區域及其附近，ψ值很大。由于吸收線的裂距2Δω正比于B，在遠離吸收線區域n_－n+也近似正比于B，故有式(1)。天然旋光物質中發生磁緻旋光現象時，應考慮上述兩種效應的疊加。鐵磁物質表現出很強的法拉第效應。這時ψ決定于物質中的磁化強度而不是外加磁場。
發現
1845年法拉第（MichalFaraday）發現當線偏振光（見光的偏振）在介質中傳播時，若在平行于光的傳播方向上加一強磁場，則光振動方向将發生偏轉，偏轉角度ψ與磁感應強度B和光穿越介質的長度l的乘積成正比，即ψ=VBl，比例系數V稱為費爾德常數，與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。上述現象稱為法拉第效應或磁緻旋光效應。法拉第效應第一次顯示了光和電磁現象之間的聯系。促進了對光本性的研究。之後費爾德（Verdet）對許多介質的磁緻旋轉進行了研究，發現法拉第效應在固體、液體和氣體中都存在。大部分物質的法拉第效應很弱，摻稀土離子玻璃的費爾德常數稍大。近年來研究的YIG等晶體的費爾德常數較大，從而大大提高了實用價值。
分類
描述物體磁性強弱程度的一個重要物理量是磁化強度矢量M，即單位體積内各個磁疇磁矩的矢量和。磁化強度M與磁場強度H的關系表示為：
M=χH式中χ為物體的磁化率。
按照物質磁化率χ的大小和符号、物質磁性來源和磁結構特性，物質磁性可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性五大類，下面分别簡述五大類磁性的基本特點。
①抗磁性
物質由原子和分子組成。自由原子的磁矩有三個主要來源：一是電子的自旋，二是電子繞原子核旋轉的軌道角動量，三是電子在外加磁場中旋轉所感生的軌道磁矩變化。第三個來源是産生抗磁性的原因，前兩個來源不同程度上對順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性有所貢獻。可以看出，所有物質都存在第三個來源，因此抗磁性在所有物質中都存在。由于抗磁性極其微弱，故在具有其他磁性的物質中抗磁性常常被掩蓋。
抗磁性亦稱為逆磁性。電子在外磁場中運動所感生的磁矩，其方向與外磁場相反。
②順磁性
物質具有順磁性的必要條件是組成物質的原子、分子或離子具有固有磁矩。但這些原子（分子或離子）磁矩之間相互作用十分微弱，在熱運動的影響下，基本上處于無序排列狀态；溫度越高，排列越無序。物質磁化以後，原子（分子或離子）磁矩就有沿外磁場方向排列的趨勢，外磁場越大，排列越趨整齊。由此可見，順磁性物質的磁化強度M與外磁場H，方向相同，不過僅顯示微弱的磁性。
③鐵磁性
鐵磁性物質原子或離子的電子之間存在交換作用，這種相互作用十分強大，與其等效的“磁場”稱為分子場。如此大的分子場足以克服熱運動的影響，使原子（離子）磁矩相互平行排列（交換積分A>0）。随着溫度的升高，熱運動漸趨劇烈，磁矩平行排列趨勢逐漸變弱，
但僅是量變過程。當溫度高于居裡溫度即CT>T時，熱運動能大于交換作用能，從而導緻原子（離子）磁矩混亂排列，此時鐵磁性轉變為順磁性。
鐵磁性物質是一類重要的磁性材料，其中有一些也是優良的磁光材料。
④反鐵磁性
絕大多數反鐵磁性物質，如MnO和NiO等都是導電性很差的化合物，其陽離子通常為過渡族金屬離子，近鄰配位離子為陰離子。金屬離子之間距離較大，它們的電子殼層幾乎不存在交疊。因此，反鐵磁性物質的原子或離子磁矩之間存在間接交換作用，而不是如鐵磁性物質那樣的直接交換作用。這種相互作用十分強，但是反映間接交換作用大小的量——間接交換積分A<0間接，導緻相鄰金屬離子磁矩之間相互反平行。相同晶格位置上的平行離子磁矩組成一個壓晶格，稱為磁亞晶格，反鐵磁性物質中一般存在兩個或兩個以上磁亞晶格。
反鐵磁性物質的相鄰磁亞晶格的磁矩之間相互反平行，因此對外并不顯示磁性。在外磁場作用下，也隻能出現微弱的磁性。由反鐵磁性轉變為順磁性的磁相變點NT稱為奈爾溫度。在
NT處，χ最大。
⑤亞鐵磁性
與反鐵磁性物質一樣，亞鐵磁性物質中具有兩個或兩個以上磁亞晶格。所不同的是，相鄰磁亞晶格的原子（離子）磁矩方向相反，但大小不等，從而存在未抵消的磁矩，因此亞鐵磁性物質中存在相當強的磁性；有許多特性，如技術磁化過程的不少特征與鐵磁性物質十分相似。亞鐵磁性物質的磁化率χ>0，且很大。除鋇鐵氧體等永磁材料外，亞鐵磁性材料大多在高頻區域應用，對于χ特性的要求不同于低頻區域，有時對χ大小的要求顯得并不重要。亞鐵磁性物質的磁相變點稱為奈爾點。
⑥超順磁性
随着納米材料的誕生和發展，一種新型的磁性物質出現了，稱為“超順磁性材料”。如果磁性材料是一單疇顆粒的集合體，對于每一個顆粒而言，由于磁性原子或離子之間的交換作用很強，磁矩之間将平行取向，而且磁矩取向在由磁晶各向異性所決定的易磁化方向上，但是顆粒與顆粒之間由于易磁化方向不同，磁矩的取向也就不同。
