Резонансные магнитооптические эффекты в двумерных периодических дифракционных структурах, содержащих намагниченные материалы

• Автор: Быков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Метод фурье-мод для решения задачи дифракции на периодических дифракционных структурах
1.1. Метод фурье-мод в двумерном случае
1.1.1. Геометрия структуры и постановка задачи
1.1.2. Представление поля над и под структурой
1.1.3. Система дифференциальных уравнений для описания поля внутри слоя
1.1.4. Представление поля внутри слоя
1.1.5. «Сшивка» электромагнитного поля на границах слоёв
1.1.6. Численно-устойчивая реализация метода
1.1.7. Характеристики дифракционных порядков
1.2. Расчёт собственных мод структуры
1.2.1. Метод матрицы рассеяния
1.2.2. Вычисление матрицы рассеяния с использованием
метода фурье-мод
1.2.3. Резонансы Фано
1.3. Следствия симметрии в магнитооптических структурах
1.3.1. Перемагничивание структуры
1.3.2. Поворот структуры на 180 градусов
1.3.3. Магнитооптические эффекты в симметричных
структурах, намагниченных меридионально
1.4. Выводы
Глава 2. Резонансные магнитооптические эффекты в меридиональной геометрии
2.1. Интенсивностный магнитооптический эффект в симметричной диэлектрической структуре
2.1.1. Геометрия структуры

2.1.2. Резонансы и собственные моды структуры
2.1.3. Дисперсия мод структуры
2.1.4. Симметрия мод при нормальном падении света
2.2. Эффект резонансного изменения фазы
2.2.1. Фазовые резонансы
2.2.2. Исследование фазового магнитооптического эффекта
2.2.3. Управление распределением электромагнитного поля
2.2.4. Управление разностью фаз порядков дифракции для
смещения интерференционных картин затухающих волн
2.3. Интенсивностный эффект в металлодиэлектрической структуре
2.3.1. Геометрия структуры
2.3.2. Интенсивностный магнитооптический эффект
2.3.3. Объяснение магнитооптического эффекта
2.4. Симметрия структуры. Эффект Фарадея
2.4.1. Геометрия структуры
2.4.2. Результаты расчётов
2.4.3. Симметрия структуры
2.4.4. Эффект Фарадея
2.5. Выводы
Глава 3. Резонансные магнитооптические эффекты в полярной и экваториальной геометриях
3.1. Интенсивностный магнитооптический эффект в экваториальной геометрии
3.1.1. Геометрия структуры и результаты расчётов
3.1.2. Влияние параметров структуры
3.1.3. Объяснение магнитооптического эффекта
3.1.4. Дисперсия мод структуры
3.2. Резонансный магнитооптический эффект Фарадея в полярной геометрии

3.2.1. Геометрия структуры
3.2.2. Результаты расчётов
3.2.3. Расчёт мод структуры. Объяснение магнитооптических резонансов
3.2.4. Исследование трёхслойной структуры
3.3. Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Уравнение плоской волны в намагниченной
среде
Приложение Б. Уравнение поверхностного плазмон-поляри-тона на границе с намагниченной средой
Приложение В. Правила разложения в ряд Фурье произведения функций

смотрим набор падающих волн (соответствующий порядкам — АТ,..., ТУ). Тогда константы распространения можно описать следующими выражениями:
рядкам; к{т — константы распространения для волн падающих на структуру сверху; єкир — диэлектрическая проницаемость материала над структурой.
Также рассмотрим набор волн падающих на структуру со стороны подложки и запишем аналогичные соотношения для прошедших порядков:
где к^т — константы распространения, соответствующие прошедшим порядкам; к{'т — константы распространения для.волн падающих на структуру со стороны подложки; езиь — диэлектрическая проницаемость материала под структурой.
Квадратный корень в выражениях (1.68)—(1.71) имеет два значения отличающиеся знаком. В случае когда подкоренное выражение — действительное число, значение корня в формулах (1.68)—(1.71) выбирается из условия, что падающие волны (/, I') должны либо распространяться в направлении «к структуре», либо экспоненциально возрастать на бесконечности. Отражённые же и прошедшие волны (К, ГГ) должны распространяться в направлении «от структуры», либо затухать при удалении от неё.
В рассматриваемом случае, когда наряду c2N+l отражёнными и 2АГ+ 1 прошедшими порядками дифракции существует также 2А/-+1 падающих сверху и +1 падающих снизу волн, вычисление комплексных амплитуд порядков по методу фурье-мод дифракции сводится к решению системы
кх,т — кх 4" ко • тп , тп — N,..., N;
где к*т — константы распространения, соответствующие отражённым по-
(1.70)
(1.71)