Магнитооптические эффекты в ферродиэлектриках с доменной структурой и границами раздела сред

• Автор: Гисмятов, Ильнур Фаезрахманович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 162 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МАГНИТООПТИКИ МАГНИТНЫХ

1.1. Магнитная анизотропия тонких пленок
1.2. Феррит-гранат как магнитооптический материал
1.3. Доменные структуры и типы магнитных решеток
1.4. Тензор диэлектрической проницаемости
1.5. Магнитооптические явления в монодоменяых и
многодоменных магнитных средах
ГЛАВА 2. МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ ДИФРАКЦИЯ НА ПОЛОСОВОЙ
ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЕ ПРИ НАКЛОННОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К ДОМЕННОЙ ГРАНИЦЕ
2.1. Теория магнитооптической дифракции света в тонкой
магнитной пленке
2.2. Трапецеидальное распределение продольной компоненты
намагниченности
2.3. Магнитооптическая дифракция света на бинарной ПДС
2.4. Магнитооптическая дифракция на ПДС с наклонными
доменными границами
2.5. Влияние амплитудной модуляции на спектр
магнитооптической дифракции
2.6. Наклонное падение света на пленку с ПДС
ГЛАВА 3. МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ГРАНИЦАМИ
РАЗДЕЛА И ДОМЕННЫМИ ГРАНИЦАМИ
3.1. Отражение света на границе прозрачных диэлектрика и магнетика
с произвольной ориентацией намагниченности

3.2. Взаимодействие света с изолированной доменной границей
в ферродиэлектрике
3.3. Нелинейные магнитооптические эффекты при отражении
от поверхности полубесконечной магнитной среды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
МО - магнитооптический,
ОЛН - ось легкого намагничивания,
МПФГ - монокристаллическая пленка феррит-граната,
ДС - доменная структура,
ДГ - доменная граница,
ПДС - полосовая доменная структура,
МОД - магнитооптическая дифракция,
М - вектор намагниченности,
Ма - намагниченность насыщения,
а/ - направляющие косинусы вектора намагниченности, а, у - полярный и аксиальный углы ориентации вектора намагниченности,
- удельное фарадеевекое вращение,
О) - угол фарадеевского (керровского) вращения плоскости поляризации, ааЬ - коэффициент оптического поглощения,
I - толщина магнитной пленки,
51 - ширина домена,
( - характеристическая (магнитная) длина,
- поверхностная плотность энергии доменной стенки,
5„, - толщина доменной стенки,
5 - ширина переходной области трапецеидального распределения,
п - нормаль к поверхности пленки,
к0 (X) - длина световой волны в вакууме (в среде),
С - скорость света в вакууме, со - частота световой волны, к„(к)- волновое число в вакууме (в среде),
Е - вектор электрического поля световой волны,
- циркулярные компоненты электрического поля световой волны,

ных волн при экваториальном эффекте Керра на границе диэлектрической и непо-глощающёй магнитной среды, а также для однослойной магнитной пленки. Рассматривается падающая линейно-поляризованная волна с двумя ориентациями плоскости поляризации: вдоль плоскости падения (р -поляризация) и перпендикулярно ей ( 5 -поляризация),
В процессе экспериментального исследования магнитных сред с помощью эффектов Керра в ряде работ [40, 44] были обнаружены особенности, проявляющиеся при падении световой волны под углами, близкими к углу Брюстера, и в условиях полного внутреннего отражения. Так в работе [44] показано, что при падении р-поляризованной волны на поверхность среды под углом Брюстера для исследуемого образца происходит резкое возрастание параметров эффекта Керра (эллиптичности, угла поворота плоскости поляризации и относительного изменения интенсивности). Причиной этого является тот факт, что при таких углах падения в отраженной волне происходит резкий спад амплитуды одной из компонент электрического поля -параллельной плоскости падения.
Авторы [40] с помощью экваториального и меридионального эффектов Керра проводили исследование эпитаксиальных висмутсодержащих феррит-гранатовых пленок ((У6,Рг,0аГ)2.Вг(Ре,.4/)50]2), выращенных на подложке из галлий-гадолиниевого граната в форме полуцилиндра, цилиндрическая по-
верхность которого освещалась светом, т.е. излучение падало со стороны, прозрачной подложки. Было обнаружено, что в случае продольной ориентации намагниченности (меридиональный эффект) падение света на границу раздела под углом, соответствующим углу полного внутреннего отражения от второй поверхности исследуемой пленки приводило к резкому возрастанию относительного изменения интенсивности результирующей отраженной волны.
Сильное увеличение МО эффектов Керра в указанных условиях делает перспективным использование висмутсодержащих феррит-гранатовых пленок в различных МО устройствах, принцип действия которых основан на эффектах отражения. Также данная особенность позволяет с большей достоверностью определять материальные параметры среды, такие как компоненты тензора диэлектрической проницаемости 8 исследуемых материалов [40], оптическую активность (гаротрогано) [46].
В некоторых работах [47-49] рассматривается ситуации взаимодействия элек-