Магниторефрактивный эффект и магнитооптические спектры нанокомпозитов в видимой и ИК области спектра

• Автор: Юрасов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Оптические спектры гранулированных сплавов. Методы эффективной среды и их обобщение

1.1.1 Методы эффективной среды в оптике дисперсных сред

1.1.2 Определение методов эффективной среды.

1.1.3 Приближение Максвелла-Гарнетта.

1.1.4 Приближение Бруггемана (ЕМА).

1.1.5 Симметризованное приближение Максвелла-Гарнетта (СМГ).

1.1.6 Размерный эффект в оптических спектрах.

1.2 Магнитооптические спектры гранулированных сплавов
1.2.1 Магнитооптические эффекты.
1.2.2 Расчет полного тензора диэлектрической проницаемости в приближениях МГ, ЕМА и СМГ.
1.2.3 Магнитооптические свойства гранулированных сплавов.
1.2.4 Влияние магнитного поля на оптические свойства. Магниторефрактивный эффект
Глава 2. ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ГРАНУЛ НА ОПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ
ГРАНУЛИРОВАННЫХ СПЛАВОВ
2.1 Учет конфокальности эллипсоидальных частиц в симметризованном приближении Максвелла-Гарнетта (СМГ).
2.2 Влияние размерного эффекта на диагональные и недиагональные компоненты тензора диэлектрической проницаемости.
2.3 Расчет оптических и магнитооптических спектров
» нанокомпозитных систем с учетом размерного эффекта.

2.4 Выводы к Главе 2.

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ОПТИЧЕСКИХ И
МАГНИТООПТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ГИБРИДНЫХ
МУЛЬТИСЛОЕВ Со/вЮг
3.1 Оптические спектры гибридных мультислоев
3.2 Магнитооптические спектры гибридных мультислоев
3.3 Выводы к Главе 3.
Глава 4. МАГНИТОРЕФРАКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В
ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПЛЕНКАХ С ТУННЕЛЬНЫМ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕМ
4.1 Особенности частотной зависимости МРЕ для нанокомпозитов.
4.2 Модель полубесконечного пространства и бесконечно тонкой пленки.
4.3 Зависимость МРЭ при малых углах падения света от магнитосопротивления нанокомпозита.
4.4 Сравнение рассчитанного эффекта с экспериментальными данными
4.5 Выводы к Главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список опубликованных по теме диссертации работ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Магнитные нанокомпозиты, в которых ферромагнитные гранулы с размером, близким к однодоменному, хаотически расположены в диэлектрической матрице, представляют собой класс наноструктурных магнитных материалов с необычными и перспективными для практических приложений свойствами. Наличие в таких системах гигантского [1-3] и туннельного [4] магнитосопротивления, гигантского аномального эффекта Холла [5-7], большой магнитооптической активности [8-11], аномального оптического поглощения [12] и др. представляет как фундаментальный, так и практический интерес. Магнитные гранулированные сплавы находят применение в средах для магнитной записи, в том числе с магнитооптическим считыванием информации. Они используются, как высокочувствительные магниторезистивные датчики и миниатюрные • магнитосчитывающие головки [3], селективные усилители и модуляторы
света [13], приемники теплового излучения [14-21] и электрохромные дисплеи [22-23].
Принципиальным отличием нанокомпозитов от гранулированных систем металл-металл является наличие перехода металл-диэлектрик при определенной концентрации металла, называемой порогом перколяции. Вблизи этого перехода кардинально меняются все свойства нанокомпозитов. Наличие туннельных контактов вблизи порога перколяции, классического и квантового размерного эффекта приводит к многообразию наблюдаемых эффектов.
Наряду с трехмерными нанокомпозитами металл-диэлектрик, большой интерес представляют трехмерные системы ферромагнитный металл - немагнитный полупроводник и ферромагнитный металл -антиферромагнетик, а также квазидвумерные гибридные мультислои, в

Как видно из рис. 1.5 МО спектры гранулированных пленок Со,А£1.х, с объемной концентрацией магнитной компоненты х сильно отличаются от спектров чистого Со. Это различие заключается в спектральном профиле, величине МО сигнала; отличаются также и частоты падающего света, при которых происходит смена знака эффекта. В [8] и [9] показано, что спектры Со,А51.х и СОхСщ.х отличаются друг от друга, что говорит о зависимости МО свойств пленки от материала гранул и основы.
Такой результат трудно объяснить наличием окисления, так как при увеличении концентрации уменьшается доля поверхности ферромагнитной компоненты, следовательно, окисленной части должно быть меньше. Поэтому было предположено, что оптические и МО свойства кобальта в я образцах отличаются от свойств кобальта, определенных на предыдущих
пленках и похожих на свойства массивного кобальта [8]. Это предположение было подтверждено экспериментально при исследовании пленки из этого чистого кобальта. Строго говоря, приближение ЕМА не может быть применено к образцам из этой серии, так как структурные исследования показали, что размеры частиц в них сравнимы с длиной волны падающего излучения. Однако, такое удачное совпадение расчетных спектров с экспериментальными дает возможность предположить, что эти большие частицы неоднородны и состоят из более мелких окисленных по поверхности частиц. В этом случае приближение ЕМА может быть успешно применено.