Особенности взаимодействия оптического излучения с микро- и наноразмерными магнитными структурами

• Автор: Белотелов, Владимир Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Магнитные микро и наноструктуры
1.1.1. Доменные границы, вертикальные линии Блоха
1.1.2. Магнитные наночастицы
1.1.3. Магнитные многослойные пленки
1.1.4. Магнитные нанокомпозитные материалы
1.1.5. Фотонные кристаллы
1.2. Теоретические основы магнитооптики
1.2.1. Магнитооптика однородных сред
1.2.2. Магнитооптические эффекты
1.2.3. Негиротропный магнитооптический эффект
1.3. Методы оптического наблюдения магнитных наноструктур
1.3.1. Конфокальная микроскопия
1.3.2. Исследования магнитных сред при помощи эффекта генерации второй оптической гармоники
1.3.3. Микроскопия темного поля
1.3.3.1. Применение микроскопии темного поля к исследованию магнитных структур
1.3.4. Сканирующая микроскопия ближнего поля
1.4. Теоретическое описание взаимодействия излучения с магнитными структурами
1.4.1. Теория эффективной среды
1.4.2. Расчет оптических свойств нанокомпозитов на основании кинетического уравнения Больцмана
1.4.3. Методы описания взаимодействия излучения со структурой ФК
1.4.4. Метод тензорных электродинамических функций Грина
Глава 2. Дифракция излучения на наноразмерных магнитных объектах и расчет их изображений в различных видах оптической микроскопии
2.1. Теоретический подход к описанию дифракция излучения на наноразмерных объектах и расчету их изображений
2.2. Применение метода тензорных функций Грина к описанию дифракции света
и расчету магнитооптических изображений
2.2.1. Пространственное разрешение и нерадиационные компоненты поля
2.2.2. Анализ возможностей метода анизотропной микроскопии темного поля
2.2.2.1. Основные свойства магнитооптической дифракции в дальнем поле. Условия получения изображений
2.2.2.2. Анализ возможностей различных схем темнопольной микроскопии
2.2.2.3. Моделирование изображений доменных границ и линий Блоха в различных геометриях анизотропного темнопольного наблюдения
2.2.2.4. Возможности исследования магнитных наночастиц с применением микроскопии темного поля
2.2.3. Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля
2.2.3.1. Теоретическое описание формирования изображения
в ближнем поле
2.2.3.2. Ближнепольные изображения немагнитных наночастиц
2.2.3.3. Магнитооптические изображения
Глава 3. Магнитооптические эффекты в двумерных фотонных
кристаллах
3.1. Основные уравнения и задача на собственные значения для магнитооптической среды
3.2. Собственные функции оператора Я и их симметрия
3.2.1. Два типа мод оператора Н
3.2.2. Симметрия собственных функций
3.3. Зонная структура 20 фотонных кристаллов в отсутствие внешнего магнитного

3.3.1. Методика вычисления
3.3.1.1. ТЕ - поляризация
3.3.1.2. ТМ - поляризация
3.3.2. Расчет фотонных зон
3.4. Теория возмущений
3.5. Магнитооптические свойства фотонных кристаллов
3.5.1. Геометрия Фарадея
3.5.1.1. Случай уединенной ФЗ
3.5.1.2. Случай двух близких ФЗ
3.5.2. Геометрия Фохта. Магнитное двулучепреломление
3.5.2.1. Случай уединенной ФЗ
3.5.2.2. Случай двух близких ФЗ
3.6. Электрооптические свойства фотонных кристаллов
Глава 4. Спин-зависимое рассеяние и новые эффекты в многослойных структурах
4.1. Метод эффективной среды для магнитных композитных сред
4.2. Использование уравнения Больцмана для расчета эффективной диэлектрической проницаемости многослойной пленки
4.2.1. Метод описания оптических свойств многослойных систем
4.2.2. Расчет электропроводности многослойной структуры
4.2.3. Негиротропный магнитооптический эффект
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
(с размером меньше 100 нм) источником электромагнитного поля (ближнепольным зондом) над поверхностью образца на высоте около 10 нм [106] (рис. 1.15 (б)). Источником электромагнитного поля обычно является апертура кончика заостренного металлизированного оптического волокна, по которому поступает излучение. Малое расстояние между образцом и источником света обеспечивает нахождение образца в зоне ближнего поля апертуры. При этом размер светового пятна на образце близок к диаметру апертуры. Взаимодействие между локализованным нерадиационным электромагнитным полем и образцом трансформирует это нерадиационное излучение в радиационное (в дальней зоне, распространяющееся в пространстве или волноводе и регистрируемое • стандартным фотоприемником). При растровом сканировании источником ближнего поля вблизи поверхности образца и поточечной регистрации света, прошедшего через образец, формируется оптическое изображение. Пространственное разрешение СОМБП изображений определяется размером апертуры и расстоянием между образцом и зондом, а не длиной волны излучения подсветки, как это имеет место в обычной оптике дальнего поля.
В режиме сбора излучения образец подсвечивается, например, при помощи стандартного конденсора, а апертура, расположенная в области ближнего поля над образцом, играет роль приемника излучения (рис. 1.15 (а)).
Оптический зонд может быть также использован одновременно и для освещения образца, и для приема сигнала - дуальный режим [107] (рис. 1.15 (д)). Такой способ наблюдения весьма привлекателен, поскольку не требует дополнительного обычного микроскопа. Однако, дуальный режим работы обладает низким значением отношения * сигнал/шум, т.к. в нем падающее и отраженное излучения проходят через нанометровую апертуру, что уменьшает их интенсивность в десятки тысяч раз.