Магнитооптический эффект Фарадея в мультислойных пленках Co/SiO2 , Co/TiO2

• Автор: Дынник, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава!. Обзор литературы
1.1. Теоретическое рассмотрение магнитооптических эффектов в слоистых и гранулированных структурах
1.1.1. Однородные среды
1.1.2. Макроскопическое описание МОЭ в пленках
1.1.3. Микроскопическое описание МОЭ в неоднородных металлических
пленках
1.2. Экспериментальные результаты по МОЭ в слоистых и гранулированных структурах
1.2.1. МОЭ в однородных пленках и массивных кристаллах Со
1.2.2. МОЭ в гранулированных и мультислойных пленках
Глава2. Методика эксперимента
2.1. Изготовление образцов
2.2. Методики измерения ЭФ: спектральные и полевые зависимости
2.2.1. Описание установок
2.2.2. Методика измерений
2.2.3. Методика выполнения численных расчетов
ГлаваЗ. Экспериментальные измерения МОЭ в мультислойных пленках
3.1. Мультислойные пленки Со/8Ю2
3.1.1. Полевые зависимости
3.1.2. Спектральные зависимости ЭФ для однослойных пленок
3.1.3. Зависимости характера спектра ЭФ от числа пар слоев г
3.1.4. Зависимость характера спектра ЭФ от толщины слоев Со
3.1.5. Зависимость характера спектра ЭФ от толщины слоев вЮ2
3.2. Мультислойные пленки Со/ТЮ2
3.3. Практическое применение полученных результатов
3.4. Обобщение полученных экспериментальных результатов
Глава4.0бсуждение результатов экспериментальных измерений МОЭ в мультислойных пленках
4.1. Спектры ЭФ мультислойных пленок Со/8Ю2 с однородными магнитными слоями
4.2. Спектры ЭФ мультислойных пленок с неоднородными магнитными слоями
4.2.1. Пленки Со/8Ю2
4.2.2. Пленки Со/ТЮ2
4.3. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов
4.4. Обобщение полученных в Главе 4 результатов
Заключение
Приложение 1. Расшифровка электронограмм для однослойных пленок
кобальта
Приложение 2. Описание программных элементов
Приложение 3. Расчетные спектры ЭФ для мультислойной пленки Со/8Ю2
с неоднородными магнитными слоями Со-8Ю2
Литература

Введение
Мультислойные структуры, включающие ультратонкие магнитные слои, представляют собой принципиально новые физические объекты, свойства которых определяются не только природой исходных магнитных материалов, но и, часто даже в большей степени, геометрическими параметрами структуры и характеристиками немагнитных компонент. При этом обнаруживаются новые свойства и эффекты, не присущие исходным компонентам структуры и имеющие значительные перспективы прикладного применения. Только за несколько последних лет в мультислойных пленках были обнаружены такие эффекты, как гигантское магнитосопротивление, квантовый захват электронов, спин-зависимое тунелирование электронов проводимости, осцилляции величины магнитооптических эффектов по толщине как магнитных, так и немагнитных слоев, усиление эффекта Керра (ЭК) в различных участках спектра. Два последних случая свидетельствуют о том, что исследование мультислойных структур чрезвычайно важно для магнитооптики, так как одной из центральных задач этой области магнетизма является создание теоретических основ и разработка методов регулирования величины магнитооптических эффектов МОЭ в заданных участках оптического спектра. Среди различных путей решения этой задачи привлекает внимание предсказанное в ряде теоретических работ (например, [1,2,3]) резонансное усиление фарадеевского вращения (ФВ) в композиционных средах, состоящих из металлических магнитных частиц или слоев в немагнитной диэлектрической матрице. При этом, хотя бы в одном измерении, размеры частиц должны быть много меньше длины световой волны, что позволяет использовать при расчетах приближение эффективного тензора диэлектрической проницаемости среды.
В отличие от ситуации, сложившейся при изучении мультислойных структур магнитный металл/немагнитный металл, где экспериментальное продвижение намного опережает теоретическое, в случае структур магнитный металл/немагнитный диэлектрик до недавнего времени экспериментальные

наблюдается: в расчетных кривых эо очевидно возрастание эффекта при г

увеличении Е тем больше, чем больше ь
коэффициент заполнения 2<з
ферромагнитной фазы (Рис. 1.18), а в
эксперименте величины эффекта при
всех значениях х близки к друг другу и
очень малы.
Одной из первых работ по
изучению ЭФ в мультислойных '
пленках металл/диэлектрик, по ис-1* Спектральные зависимости ФВ для
однослойных пленок Fe: 1 — d= 200À, 2-видимому, была работа [4], d=5Â; и мультислойных пленок Fe/Si02
di = l5Â,z=l3:3-d2=90Â,4-d2 = 19 Â, посвященная мультислоям Fe/Sl02. S-d2 = 6Â,6-d2 = 2À. Внешнее магнитное
Толщина слоев Fe составляла 10 и поле 5.2 кЭ. [4].
15 Â, толщина слоев Si02 варьировалась в пределах от 1.5 до
90 Â. Бьши обнаружены сильные |
изменения дисперсии ФВ по сравнению с однородными пленками Fe: в то
время, как для однородных пленок
(Рис. 1.19, кривые 1 и 2) в интервале

длин волн 500- 1000 нм имело место монотонное возрастание вращения при увеличении ДЛИННЫ световой ВОЛНЫ, 0|
400 600 800 ЮОО X < пт)
для мультислойных пленок (Рис.1.19, _ . _л
4 Рис. 1.20 Спектральные зависимости ФВ для
Рис. 1.20), наоборот, вращение мультислойных пленок Fe/Si02 d, = loi,
z = 20: 1 - d2 = 40 Â, 2 - d2 = 6 À, 3 - d2 = 4 À,
увеличивалось при уменьшении 4- d2= 2 À. Внешнее магнитное поле
H = 5.2 кЭ. На вставке зависимость
длинны волны. При этом скорость а-1 = f(X2) для образцов х и 2 [4]
возрастания эффекта при уменьшении