Фотонамагничивание магнитных полупроводников и диэлектриков

• Автор: Токман, Иосиф Давидович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 122 c. : ил

ГЛАВА I. ФОТОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МАГНИТНЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДИЭЛЕКТРИКАХ
1.1. Динамический фотоферромагнитный эффект
1.2. Фотоферромагнетизм, магнитоэлектрический
эффект
1.3. Фотоиндуцированная перестройка доменных структур
ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОТОФЕРРОМАГНЕТИЗМ
В МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
2.1. 3— (1 обменная модель С.В.Вонсоеского
в приложении к магнитным полупроводникам
2.2. Услоеия существования электронного фотоферромагнетизма
2.3. Электронный фотоферромагнетизм в различных частотных интервалах
2.4. Сравнение электронного фотоферромагнетизма с фотоферромагнетизмом, вызванным изменением величины параметра обменного взаимодействия. Учет влияния сильного магнитного поля
ГЛАВА 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
В МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДИЭЛЕКТРИКАХ
3.1. Нелинейный магнитоэлектрический отклик в ферромагнитных полупроводниках и ферродиэлектриках
спин-орбитального взаимодействия

3.2. Свойства симметрии и аналитические сеойстеэ тензора кросс-Еосприимчивости, описывающего магнитоэлектрический отклик
3.3. Геометрия эффекта поперечного фотонамагничивания
3.4. Обратный эффект Фарадея е ферромагнитных полупроводниках
3.5. Оценки Ееличины обратного эффекта Фарадея для кристаллов ферромагнитных полупроЕодников, находящихся
е однодоменном и многодоменном
состояниях
ГЛАВА 4. ФОТОНАМАГНИЧИВАНИЕ МНОГОДОМЕННЫХ МАГНИТНЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ
4.1. Фотонамагничивание полосовой структуры
и структуры Ландау-Лифшица
4.2. Изменение размеров цилиндрических магнитных доменов и их коллапс под действием циркулярно-поляризованного света
4.3. Механизмы изменения Ееличины параметра обменного взаимодействия в ферромагнитных полупроводниках и ферродиэлектриках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ЛИТЕРАТУРА

Существенно возросший за последнее время интерес исследователей к полупроводниковым соединениям и диэлектрикам, обладающим магнитным порядком, обусловлен широкими перспективами применения магнитных полупроводников и диэлектриков в современной электронной технике [1,2], а также и интересом к самой физике процессов, происходящих в магнитных полупроводниках и диэлектриках [3,4]. Интенсивно и широко исследуются магнитные полупроводники в нашей стране, в последние годы работы советских ученых занимают ведущее место в этой области [6]. За рубежом также (в США, Японии, ФРГ, Голландии, Англии) в настоящее время ведутся широкие исследования по магнитным полупроводникам.
Специфика магнитных полупроводников состоит в сильном взаимодействии их электронной и магнитной систем; отсюда и их наиболее интересная особенность: возможность управления их магнитными свойствами путем воздействия на электронную систему, и, наоборот, воздействие на магнитную систему изменяет состояние электронной системы. Это открывает принципиально новые перспективы практического применения магнитных полупроводников в современной электронной технике; существует большое количество предложений по практическому использованию магнитных полупроводников в технике СВЧ, микроэлектронике, полупроводниковой электронике, лазерной технике [2,5,7]. Магнитные диэлектрики-ферриты, прозрачные в радио и СВЧ диапазонах, давно нашли широкое практическое применение в технике СВЧ и в настоящее время используотся в технике связи, радиолокации, астрономии. В настоящее время в технике начинают находить применение магнитооптические свойства магнитных диэлектриков-ортоферритов, феррит-гранатов. Сочетание больших

(3.5) предполагается суммирование.
Поскольку мы интересуемся возникающей нелинейной поперечной намагниченностью на нулевой частоте, то в (3.5) следует положить и)5 =~й)^ = ± (0 .и, таким образом, мы имеем:
У) Е€(ц)) Ес (-(л)) +
(3.6)
+ Хх6с(-и);и)) Е6 (-0)) Ес(и))

Так как Е^(ы) Е с(- со) = Е6(-сО)Ес(со) , то требование

действительности тх приводит к известному условию:
Х16с(м;-у)= х;8с(-у;и). (з.7)
Найдем явный вид тензора Ххйс , описывающего, как видно из (3.5), нелинейный, квадратичный по полю, магнитоэлектрический отклик. Оператор поперечной компоненты однородной намагниченности (X -компонента) в представлении вторичного квантования имеет вид:
А Л]
Б л

нулевым волноеым вектором (однородная прецессия), У0 - нормировочный объем, |Це - магнетон Бора.
N1. »6 А
М х (1)) е (3.5)-(3.6) получается путем усреднения МХШ
по состоянию, матрица плотности которого отлична от равновесной.
Изменение матрицы плотности во втором порядке по взаимодействию
V (Ю имеет вид [71] :
/ 2 ’ (3-8)
здесь о 0 , ио - операторы рождения и уничтожения магнонов с