【摘要】：表面等離子體可以在亞波長尺度上操控電磁場,因此,在這些結(jié)構(gòu)中可以打破衍射極限,同時具有磁性和等離子體性的磁等離子體,能夠被外磁場所調(diào)控,已經(jīng)是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)�；诠馀c材料相互作用前后偏振態(tài)分析的磁光克爾效應(yīng)可以用來做基礎(chǔ)研究和對磁光器件的表征。磁光克爾效應(yīng)對磁等離子體十分的敏感,并且可以通過磁等離子體調(diào)制。利用磁等離子體,可以制備新穎的磁光材料和高性能的磁光設(shè)備,但是,具有高靈敏度、小體積、高信息集成度的磁光學(xué)器件是實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)發(fā)展的必要條件。對于磁等離子體結(jié)構(gòu)中磁光克爾效應(yīng)的研究,我們主要進(jìn)行了以下兩個方面的工作:1.基于磁光測量的材料介電張量非對角元表征介電張量的非對角元是非常重要的一個參量,它可以表征磁光器件的性能。推導(dǎo)出非對角元的值是設(shè)計高性能磁光器件的關(guān)鍵,我們建立了一種根據(jù)磁光克爾轉(zhuǎn)角和橢偏率計算材料介電張量非對角元的方法。通過Ag薄膜和Co/Ag薄膜樣品進(jìn)行驗(yàn)證,得到它們的對角元和非對角元,并通過公式（？）的光學(xué)常數(shù)計算驗(yàn)證了這種方法。最后通過分析計算結(jié)果推測出Co/Ag薄膜中磁光克爾效應(yīng)的增強(qiáng)來自于Ag的等離子吸收邊。2.不同的磁等離子體結(jié)構(gòu)調(diào)控磁光克爾效應(yīng)利用自組裝聚苯乙烯納米球(PSS)模板結(jié)合角度依賴膜沉積技術(shù),制備了Glass/Cr/Ag/PSS/Fe/Ag磁等離子體結(jié)構(gòu),磁光克爾轉(zhuǎn)角譜證實(shí)了對于θ=0°和θ=30°不同沉積角的磁等離子體結(jié)構(gòu)其克爾轉(zhuǎn)角也是不同的,但是反射譜卻幾乎一致。利用FDTD方法進(jìn)行計算分析,通過對電磁場分布的模擬揭示了伍德-瑞利異常(Wood-Rayleigh anomalies,WRA)與不同表面等離子的耦合關(guān)系,即高強(qiáng)度、窄帶寬的PMOKR峰來源于WRA和LSP在瑞利阻斷波長處的耦合,對這一效應(yīng)的研究可能為新的物理發(fā)現(xiàn)和高性能的磁光設(shè)備制造鋪平了道路。
【圖文】：

raday 把一個圓柱形硼酸鹽玻璃放入磁場中，觀察到透射光的偏振面相對于入射光的面發(fā)生了一個微小的旋轉(zhuǎn)[1,2,3]，從而說明了磁場與光具有相互作用。1877 年，John 察到線偏振光在磁場作用下的樣品的表面反射時，其反射光的偏振態(tài)相對于入射光的態(tài)發(fā)生了改變，這個效應(yīng)被稱為磁光克爾效應(yīng)[4,5]。隨后，塞曼效應(yīng)等磁光效應(yīng)也相繼現(xiàn)，人們開始了對磁光效應(yīng)原理的探索和磁光效應(yīng)應(yīng)用的研究。根據(jù)光與磁光材料作物理機(jī)理的不同，磁光效應(yīng)分為法拉第效應(yīng)，磁線振雙折射[6]，塞曼效應(yīng)[7]，磁光克爾等。1.1 法拉第效應(yīng)法拉第效應(yīng)（圖 1.1）也稱為磁致旋光，是指一束線偏振光沿著平行于磁場的方向在中透射后，由于左、右旋圓偏振光在磁性介質(zhì)中的折射率不同，透射光的偏振面相對射光的偏振面發(fā)生了微小的旋轉(zhuǎn)。法拉第效應(yīng)產(chǎn)生的根本原因是磁光介質(zhì)內(nèi)部的電子了光躍遷，在磁場作用下這種躍遷使得在磁性介質(zhì)內(nèi)部傳輸?shù)淖笮龍A偏振光與右旋圓光產(chǎn)生一定的色散差，從而導(dǎo)致透射光的偏振面相對入射光的偏振面發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。

第一章 緒論.2 磁光克爾效應(yīng)一束線偏振光入射到磁場作用下的材料表面時，其反射光的偏振面相對入射光的發(fā)生了一個旋轉(zhuǎn)，同時原來的線偏振光變成了橢圓偏振光，這種現(xiàn)象被稱為磁光克。如圖 1.2 所示，根據(jù)磁化方向、樣品表面和入射面之間關(guān)系的不同可以分為三種形向克爾效應(yīng)（PMOKE）、縱向克爾效應(yīng)（LMOKE）和橫向克爾效應(yīng)（TMOKE）。磁與光的入射面平行，與樣品表面垂直，，這種形式為極向克爾效應(yīng)（PMOKE）；磁化入射面和樣品表面都平行，這種形式為縱向克爾效應(yīng)（LMOKE）；磁化方向與樣品行，與入射面垂直，這種形式為橫向克爾效應(yīng)（TMOKE）。
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張懷武;薛剛;;新一代磁光材料及器件研究進(jìn)展[J];中國材料進(jìn)展;2009年05期

2 章春香;殷海榮;劉立營;;磁光材料的典型效應(yīng)及其應(yīng)用[J];磁性材料及器件;2008年03期

本文編號：2675230