Магнитооптические эффекты в одномерных магнитофотонных кристаллах

• Автор: Ерохин, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР
1.1. Магнитооптические явления
1.2. Приложения
1.3. Магнитофотоиные кристаллы
ГЛАВА 2. МЕТОД РАСЧЁТА МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМАХ
2.1. Волны В СРЕДЕ
2.2. Сшивание решений
2.3. Вывод к главе 2
ГЛАВА 3. МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОДНОМЕРНЫХ
МАГНИТОФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
3.1. Теоретическое исследование эффекта Фарадея
3.2. Полярный эффект Керра в многослойных системах
3.3. Меридиональный эффект Керра
3.4. Экваториальный эффект Керра
3.5. Магниторефрактивный эффект
3.6. Сравнение с экспериментальными данными
3.7. Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ФОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ С КОНТРАСТОМ НА ЗАТУХАНИИ
4.1. Введение
4.2. Модель
4.3. Результаты
4.4. Заключение
4.5. Выводы к главе 4

ГЛАВА 5. МЕТОД РАСЧЕТА МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМАХ КВАНТОВЫХ ЯМ
5.1. Введение: Квантовые ямы
5.2. Метод расчета
5.3. Вывод к главе 5
ГЛАВА 6. МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОДНОМЕРНЫХ
МАГНИТОФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ НА ОСНОВЕ КВАНТОВЫХ ЯМ
6.1. Структура
6.2. Эффект Фарадея
6.3. Схема модулятора
6.4. Выводы к главе 6
7. ВЫВОДЫ
8. ПРИЛОЖЕНИЕ
9. ЛИТЕРАТУРА

В последние годы значительное внимание уделяется исследованию магнитооптических (МО), свойств искусственно созданных магнитных наноструктур, таких как тонкие пленки на основе ферромагнитных металлов и магнитных полупроводников, нанокомпозиты, мультислойные структуры, магнитофотонные кристаллы. Это связано с целым рядом факторов, имеющих как научное, так и прикладное значение. Во-первых, МО методы весьма эффективны для изучения особенностей разнообразных свойств магнитных наноструктур и позволяют изучать процессы перемагничивания и спиновую динамику с рекордным быстродействием, превышающим пикосекундное разрешение. Во-вторых, с помощью МО методик возможно определение спиновой поляризации электронов в создаваемых новых магнитных материалах, таких как ферромагнитных при температурах выше комнатной разбавленных магнитных полупроводниках и оксидах, и перспективных материалах спинтроники. В-третьих, исследование механизмов взаимодействия электромагнитного излучения с ферромагнетиками и целенаправленный поиск усиления МО отклика имеет самостоятельное научное значение и необходимо для создания нового поколения МО устройств оптоэлектроники, систем отображения, хранения и передачи информации, магнитной голографии, магнитных сенсоров и т. д.
Магнитофотонные кристаллы (МФК) - это одно-, двух-, или трёхмерные периодические структуры, период которых сравним с длиной волны электромагнитного излучения и которые состоят как из немагнитных, так и магнитных компонент [1],[2]. Отличительной чертой фотонных кристаллов (ФК) является появление запрещённых зон в спектре электромагнитного излучения, т.е. интервалов длин волн, где свет или не распространяется, или распространяются только определённые его поляризации. Применение маг-

кристалла (А. = 552.2нм, г = 0.0-0.10/) соответственно Я = 86% и 9,-=-2.2°. Нами был произведен поиск оптимального входного импеданса подложки. В качестве критерия сравнения выбрана разность интенсивностей, регистрируемых анализатором, сориентированным под углом в 45 градусов к исходной поляризации, в присутствии и отсутствии магнитного поля. Оказалось, что оптимальным является случай ( 2 = 0.0 - 0.65/), при этом Я = 60% и Зг = -4.5°.

ВгОуЮ
длина волны (нм)
рис. 3.2
Зависимость коэффициента отражения по мощности, угла вращения Керра и модуля параметра оптимизации 1а(0))/ 1паг1, где 1а{Н)
интенсивность, регистрируемая анализатором, сориентированным под углом в 45 градусов к исходной поляризации, в присутствии магнитного поля, / ДО) - то же в отсутствии поля, 1„ад - интенсивность падающего света, от длины волны света. Сплошные кривые — подложка с оптимальным входным импедансом 2 = 0.0-0.65/, пунктирные кривые - серебряная подложка и штрих-пунктирные кривые - подложка из двенадцати периодов фотонного кристалла.
Дополнительное усиление эффекта можно достигнуть, используя просветляющие покрытия. Для схемы, состоящей из МО-слоя, лежащего на