Основные результаты и выводы

 

В диссертационной работе впервые были экспериментально обнаружены и изучены два магнитооптических эффекта нового типа: нечетные по намагничиванию эффекты относительного изменения интенсивности света, прошедшего через экваториально намагниченную пленку (или слой) ферромагнетика при P - и S - поляризации падающей световой волны. Один из этих эффектов ( - эффект) является гироэлектрическим, второй ( - эффект) имеет чисто гиромагнитное происхождение. Исследование эффектов проводилось на пленках ферромагнитных металлов (Fe, Со и Ni). В работе получены следующие новые результаты.

1. Разработан и сконструирован магнитооптический спектрометр, позволяющий регистрировать относительные изменения интенсивности ΔJ/J ~ при экваториальном намагничивании образца в отраженном и прошедшем свете в спектральном диапазоне λ = 250 + 3200 нм.

2. Создана автоматическая магнитооптическая установка для измерений относительных изменений интенсивности отраженного или прошедшего света до величин ~ при фиксированной длине волны λ = 633 нм.

3. Измерена зависимость и эффектов от угла падения света (j = 5°- 80°). Установлено, что их угловая зависимость имеет характерные особенности и существенно отличается от угловых зависимостей соответствующих (при P- и S - поляризации) экваториальных эффектов в отраженном свете. В частности, показано, что величина - эффекта обращается в ноль при угле Брюстера для материала подложки, изменяя при этом свой знак. Установлено, что вид угловой зависимости - эффекта позволяет (в отличие от случая - эффекта) выделить действительную и мнимую части недиагональной компоненты тензора высокочастотной магнитной проницаемости. Экваториальные эффекты в прошедшем свете обращается в ноль при нормальном падении и их измеренные наибольшие значения достигают величины: 5 ∙ Fe) и 8 ∙ (Fe).Таким образом, экваториальный гиромагнитный эффект в прошедшем свете оказывается на два порядка меньше, чем гироэлектрический эффект, как это имеет место для экваториальных эффектов в отраженном свете.

4. Подтверждена предсказанная теорией знаковая симметрия и - эффектов при обращении хода светового луча: при одном и том же угле падения света эффекты оказываются равными по величине и различными по знаку при падении света со стороны магнитной пленки или со стороны подложки.

5. Изучена частотная дисперсия - эффекта на пленках Fe и Со в энергетическом интервале 1 – 3,1 эВ. Из угловой зависимости эффекта рассчитаны и для пленки железа, которые по характеру дисперсия и величине удовлетворительно согласуются с данными, полученными для массивного железа. Тем самым продемонстрирована возможность определения магнитооптических микрохарактеристик и их частотной зависимости пленочных ферромагнитных материалов с помощью – эффекта.

6. Предложен новый способ определения показателя преломления прозрачных сред, основанный на свойстве – эффекта обращения его в ноль при угле Брюстера для материала подложки.

В заключение можно сделать следующие выводы. Результаты проведенного экспериментального исследования и их сравнение с теорией показывают, что в настоящей работе обнаружен новый класс магнитооптических эффектов - нечетных экваториальных эффектов при прохождении света через ферромагнитную пленку. Эти эффекты, благодаря их особенностям, могут найти применение как при исследовании магнитооптических свойств ферромагнитных пленок, так и в технических приложениях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 1032с.

2. Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М.: ГИФМЛ, 1961. 464 с.

3. Amgyres P.N. Jhoory of the Faraday aud Kerr Effects in Ferromagnetics – Phys. Rev, 1955, v97, p 334 – 345.

4. Krinchik G.S., Ganchina E. A. Opical aud magnetooptical characterictics of ferromagnetic Ni in the IR region – Phys Lett., 1966, v23, N5, p 294 – 295.

5. Мустель E.P., Парыгин B. H. -Методы модуляции и сканирования света. М.: Наука, 1970. 296 с.

6. Иванов Р. Д. Магнитные металлические пленки в микроэлектронике. М.: Советское радио, 1980. 192 с.

7. Кринчик Г.А. Физика магнитных явлений. М.: Изд. МГУ, 1976. 368 с.

8. Болотин Г. А., Маевский В.М. К феноменологической теории магнитооптических аффектов в условиях слабой пространственной дисперсии. – Физ. металл. и металловед., 1970, т.30, с 475-489.

9. Кринчик Г. С,. Четкин М. В. К вопросу об определении тензоров диэлектрической и магнитной проницаемости среды. - Ж. эксп.-твор. физ., 1959, т. 36,с 1924 - 1925.

10. Кринчик Г.С., Артемьев В. А. Магнитооптические свойства Ni, Co и Fe в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. -Ж. эксп. -теор. физ., 1967, т.53, с. 1901-1912.

11. Дружинин А.В., Князев Ю.В., Болотин Г.А. Магнитооптические свойства гадолиния в области межзонного поглощения. - Физ. металл. и металловед., 1981, т.52, с 1194 - 1199.

12. Лысков В.А. Исследование магнитооптических свойств ферродиэлектриков на отраженном свете. Дисс.... кандидата физ. - мат, наук. М.: МГУ, 1982.

13. Кринчик Г.С., Нурмухамедов Г. М. Намагничивание ферромагнитного металла магнитным полем световой волны. - Ж. эксп.- теор. физ., 1964, т. 47, с 778-780.

14. Buchenau U. Uber eine Messung der gyromagnetishen koustante in silizium eisen. – Zs. F. Aug. Phys., 1968, Bd 26, p 51 – 57.

15. Борн М. Оптика. Харьков-Киев.: ОНТИ-ИКТП» 1937. 795 с.

16. Маевский В.М., Болотин Г.A. К теории прохождения света через намагниченную пленку при учете слабой пространственной дисперсии. Случай экваториального намагничивания. - Физ. металл. и металловед., 1973, т. 36, с 241 - 252.

17. Маевский В.М., Болотин Г.А. Квантовая теория магнитооптических эффектов в ферромагнетиках с пространственной дисперсией. Физ. металл. и металловед., 1975, т.40, с 258 – 271.

18. Ерицян О. C., Кринчик Г.С. Магнитная восприимчивость на оптических частотах. - Изв. АН Арм. ССР, сер. физика, 1979, т. 14, вып. б, с 444 - 446.

19. Игнатов А. М., Рухадзе А.А. О неоднозначности определения магнитной проницаемости материальных сред. - Успехи физических наук, 1981, т. 135, с 171-174...,

20. Долгов О. В., Киржниц Д.А., Лосяков В. В. О допустимых значениях диэлектрической и магнитной проницаемостей вещества. Ж. эксп.-теор. физ., 1982, т. 83, с 1894-1907.

21. Агеев А. Н., Гриднев В.Н., Рудкин О. Г., Смоленский Г. А. О магнитной проницаемости на оптических частотах. - Физика тв. тела, 1983, т. 25, с 478-481...

22. Туров Е.А. Материальные уравнения электродинамики. М.: Наука, 1983. 158 с.

23. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. Изд. второе, переработанное и дополненное. - М.: Наука,1982.

24. Кринчик Г.С., Четкин M. В. Обменное взаимодействие и магнитооптические эффекты в ферритах - гранатах. - Ж, эксп.- теор. физ., 1961, т. 41, с 673-680.

25. Breuer W., Jaumann J. Der Zusammenhang zwishen dem kerr und Faraday Effect und die optischen konstanten von dicken schuchten aus Fe, Co, Ni.- Zs f. Phys., 1963, Bd 173, s 117 -134.

26. Дружинин A.B., Лобов И. Д., Маевский В.М. Наблюдение эффекта изменения интенсивности света при его прохождении через экваториально намагниченную ферромагнитную пленку. - Письма в Ж. технич. физ., 1981 т. 7, с 1100-1102.

27. Дружинин A.B., Лобов И. Д., Маевский В.М., Болотин Г. А. Частотная дисперсия и угловая зависимость экваториального эффекта изменения интенсивности прошедшего света в пленках железа и кобальта. - физ. металл. и металловед.,1983, т.56, с 58-65.

28. Дружинин A.B., Петров Н. Н. Двухлучевой магнитооптический спектрометр. - Деп. Ф 2930 – 81, М., ВИНИТИ, 1981.

29. Дружинин A.B., Лобов И. Д., Маевский В.М. Новый гиромагнитный эффект в оптическом диапазоне частот. - Письма в Ж. технич. физ,, 1985, т. 11, с 879-882.

30. Дружинин A.B., Лобов И. Д., Маевский В.М., Нечетный интенсивностный магнитооптический эффект при прохождении света через экваториально намагниченную ферромагнитную пленку. - Тезисы докладов ХУ Всесоюзной конференции по физ. магнитных явлений, Пермь, 1981, часть 1, с 160 - 161.

31. Дружинин A.B., Лобов И. Д., Маевский В.М., Новый гиромагнитный магнитооптический эффект при прохождении света через экваториально намагниченную пленку ферромагнетика. - Тезисы докладов ХУIII Всесоюзной, конференции по физ. магнитных явлений, Донецк, 1985, с 270 – 271.

32. Маевский B. М. Теория магнетооптических эффектов в ферромагнетиках со слабой пространственной дисперсией. Дис....кандидата физ.-мат. наук. Свердловск.: ИФИ УНЦ АН СССР, 1982.

33. Hunt R. P. Magneto – optical scattering from thik solid films. – J. Appl. Phys., 1967, v38, p 1652 – 1671.

34. Katsui A. Magnetic and magneto – optic properties of ferromagnetic MuCuBi thin films.- J. Appl. Phys., 1976, v 47, p 3609 – 3611.

Robinson C. C. Electromagnetic theory of the Kerr and Faraday effects for oblique incidence. – J.

Opt. Soc. Amer, 1964, v 54, p 1220 – 1224.

35. Федоров Ф. И. Оптика анизотропных сред. Минск.: Изд. AН БССР, 1958, 380 с.

36. Кринчик Г.С., Гущин В. С. Исследование межзонных переходов в ферромагнитных металлах и сплавах магнитооптическим методом. -Ж. эксп.-теор. физ., 1969, т. 56, с 1833-1843.

37. Червинский М.M., Глаголев С. Ф., Горбунов. И. П. Магнитооптические методы и средства определения магнитных характеристик материалов. Ленинград.: Энергия, 1980. 126 с.

38. Гасс В. Г., Сайфуллин И. Г. Магнитооптическая установка для автоматической записи магнитных характеристик ферромагнетиков на микроучастках поверхности в статических магнитных нолях.- Приборы и техн. эксп., 1973, №5, с 215 - 217.

39. Слабкий Л. И. Методы и приборы предельных измерений в экспериментальной физике. М.: Наука, 1973. 272 с.

40. Аксененко М. Д., Бараночников М.Л., Смолин О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. М.: Энергоатомиздат, 1984. 209 с.

41. Суху Р. Тонкие магнитные пленки. М.: Мир, 1967. 422 с.

42. Акишин А. И., Вазулин B.C. Контроль толщины пленок, получаемых в вакууме, кварцевым резонатором. Приборы и техн. эксп., 1963, №1, с 152-154.

43. Шкляревский И. Н. K вопросу об измерении толщин тонких пленок с помощью линии равного хроматического порядка. – Оптика и спектроскопия, 1958, т. 5, с 617-619.

44. Тагиров P. И. Исследование магнитной одноосности в ферромагнитных кленках. Дисс.... кандидата фаз.-мат. наук. Свердловск.: ИФМ АН СССР, 1969.

45. Кириллова М. М. Экспериментальное исследование оптических свойств 3 и 4 переходных металлов в области междузонного квантового поглощения. Дис.... кандидата физ.-мат, наук. Свердловск.: ИФМ АН СССР, 1968.

46. Болотин Г. А., Кирилов М. М., Маевский В. М. Оптическое межзонное поглощение в ферромагнитном железе. –физ. металл. и металловед., 1969. Т. 27, с 224 – 234.

47. Singh M., Wang C. S., Callaway J. Spin – orbit coupling, Fermy surface and optical conduclivity of ferromagnetic iron. Phys. Rev., 1975, v 11B, p 287 – 294.

48. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. 926 с.

49. Ландау. Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: ГИТТЛ, 1957. 532 с.

50. Андронова И. А., Куватова Е.А. Измерение невзаимных эффектов при отражении связанных с гироэлектрической и гиромагнитной постоянной ферромагнитных пленок, на волне 3,39 мкм. – Ж. технич. физ. 1983, т. 54, с 315 -360.

51. Маевский B. М. Теория магнетооптических эффектов в многослойных системах с произвольной ориентацией намагниченности. – Физ. металл. и металловед., 1985, т. 59, с 213-219.

52. Широковский В. Н., Кириллова Л. М., Шилкова Н.А. Аномалии оптического поглощения в железе. – Ж. эксп. –теор. физ., 1962, т. 82, с 784-792.

 

 

⇐ Предыдущая234567891011

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: