Развитие метода резонансного рентгеновского отражения вблизи L2,3 краев поглощения для исследования магнитных мультислоев

• Автор: Смехова, Алевтина Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

• Глава I. РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В ИССЛЕДОВАНИИ

МАГНЕТИЗМА

§ 1. Предыстория метода

§ 2. Рентгеновский круговой и линейный дихроизм

в окрестности краев поглощения

§ 3. Фарадеевское вращение

§ 4. Эффект Керра для рентгеновского излучения

§ 5. Магнитная рентгеновская рефлектометрия:

® структурные исследования

* § 6. Микроскопия в резонансе

§ 7. Существующие подходы в теоретическом описании процесса

отражения от магнитных многослойных структур
Постановка задачи
Глава II. МАТРИЧНАЯ ТЕОРИЯ ОТРАЖЕНИЯ ОТ МНОГОСЛОЙНОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТРУКТУРЫ
§ 1. Постановка задачи
® § 2. Распространение излучения в анизотропной среде
§ 3. Тензоры отражения и пропускания
системы анизотропных слоев
§ 4. Матричные рекуррентные соотношения
§ 5. Меридиональный эффект Керра
§ 6. Экваториальный эффект Керра
§ 7. Полярный эффект Керра
ф Основные выводы Главы II
Глава III. МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРОВ И УГЛОВЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОТРАЖЕНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТИ КРАЕВ ПОГЛОЩЕНИЯ
§ 1. Программа расчета спектров и угловых зависимостей
отражения от произвольной анизотропной среды
§ 2. Тензор диэлектрической проницаемости а-железа
вблизи Ь2,з краев поглощения
§ 3. Исследование возможности восстановления компонент тензора
в = 1 + х из смещения положения брэгговского максимума
§ 4. Моделирование влияния различных параметров структуры на спектры брэгговского отражения и
их интегральные характеристики
§ 5. Обработка экспериментальных результатов
Основные выводы Главы III
Основные результаты и выводы
Приложение
Приложение
Приложение
Список литературы

Актуальность темы. Синхротронные источники рентгеновского излучения сделали возможными исследования спектров резонансного рентгеновского поглощения и рассеяния вблизи краев поглощения практически любых атомов с хорошим энергетическим разрешением, что обеспечило развитие целого ряда новых методов исследования структуры и свойств самых разных объектов: от наноструктур до биологических макромолекул. Основной особенностью таких спектров является их зависимость от состояния внешних электронных оболочек резонансных атомов, что определяет чувствительность резонансных спектров поглощения и рассеяния рентгеновского излучения к электронной структуре, химическим связям, симметрии ближайшего окружения и, что наиболее привлекательно, к магнитным параметрам исследуемого атома. Таким образом, начиная с середины 90х годов прошлого века, рентгеновское излучение стало мощным новым методом исследования магнетизма. Выдающейся особенностью нового метода является его элементная селективность, а также возможность исследовать парциальные вклады в суммарный магнитный момент атома, что существенно выделяет новый метод из ряда других методов исследования магнетизма (магнитометрии, магнитооптики, нейтронографии и др.). К настоящему времени в рентгеновском диапазоне длин волн наблюдались все известные эффекты магнитооптики (МО): круговой и линейный дихроизм (ХМСО и ХМЬЭ), фарадеевское вращение, эффект Фохта, магнитооптический эффект Керра в меридиональной, экваториальной и полярной геометриях (Ь-МОКЕ, Т-МОКЕ и Р-МОКЕ). Однако от магнитооптики видимого света магнитооптика рентгеновского излучения отличается возможностью сочетать исследование магнитных эффектов со структурными исследованиями в условиях дифракции на кристаллических структурах или зеркального отражения. В последнем случае возникает

л л
аеч=цец- свертка тензора є с векторами нормали q с обеих сторон.
С учетом соотношения (II.2.10) систему уравнений (II.2.6) можно представить в виде
6 [ Нг(гЛ О/ / Н‘(2)
ЦчЕ(г)].
Е(2)]
где мы вводим матрицу распространения

Г А ВЛ
(II.2.12)
(И.2.13)
блоки которой А, В, С, Э являются планарными тензорами, для которых в случае |Д = 1 (что равносильно В = Н) имеют место следующие тензорные выражения [103]:
1 Л 1 А = —qxsq•a, В = — I е I — Ь - Ь,
С = 1- — аа,
О = а • q є q
(II.2.14)
Здесь є - тензор, взаимный к транспонированному тензору є . Операторы А, В, С, б являются планарными, поскольку
Aq = Bq =:Cq = Dq = 0, q А = q В = q С = q б = 0. (II.2.15)
В дальнейшем мы будем рассматривать тензоры А, В, С, 6 в проекции на плоскость поверхности, то есть как 2x2 матрицы.
§ 3. Тензоры отражении и пропускания системы анизотропных слоев
Если найти общее решение уравнения (II.2.12), то отражение от системы анизотропных слоев можно найти без вычисления собственных волн