磁性物質(zhì)的線性及非線性效應來源于磁性物質(zhì)對磁場的響應。對磁性物質(zhì)的線性及非線性研究可以從其動力學磁化入手,求出其線性及非線性磁化率,找出其共振頻率區(qū)間,并在此基礎上進一步研究磁性物質(zhì)的線性及非線性效應。鐵磁性物質(zhì)的共振區(qū)間處于微波頻段,可以用來加工微波器件,典型的反鐵磁材料的共振頻率處于THz區(qū)間,可以用來加工THz信號。一般情況下反鐵磁體的非線性效應比較弱,激發(fā)其非線性效應需要入射光具有很高的光強,現(xiàn)有的光源很難實現(xiàn),因此,在現(xiàn)有光源的基礎上設法提高磁性體系線性及非線性效應是一項很有意義的課題。目前,二次諧波技術及和頻與差頻技術是實現(xiàn)頻率上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換的方法,也是產(chǎn)生新光源的常用手段。本文初步建立了反鐵磁體和頻及差頻的二階非線性理論,構造了磁性物質(zhì)/金屬結(jié)構,從理論上研究了法拉第旋光效應、克爾效應等線性磁光效應及和頻生成、差頻生成等二階非線性光學效應,探索了可以提高線性效應及增強反鐵磁膜和頻與差頻轉(zhuǎn)換效率的方法。本文所研究的反鐵磁非線性效應基于反鐵磁磁矩和電磁波間的偶極相互作用而非傳統(tǒng)非線性光學理論的非線性極化。主要研究方法、過程及結(jié)果如下:1.計算了反鐵磁體非線性二階和頻及差頻磁化... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 磁性物質(zhì)及其磁非線性
    1.2 光子晶體和磁光子晶體
    1.3 磁光效應及和頻與差頻效應
        1.3.1 磁光效應
        1.3.2 和頻與差頻效應
    1.4 金屬的光學性質(zhì)
    1.5 本文課題的來源及主要研究內(nèi)容
第2章 反鐵磁體在磁場中非線性磁化率的計算
    2.1 外場存在時反鐵磁體非線性磁化率的計算
    2.2 一階磁化率的計算
    2.3 和頻磁化率的計算
        2.3.1 xy分量二階和頻磁化率的計算
        2.3.2 z分量二階和頻磁化率的計算
    2.4 差頻磁化率的計算
        2.4.1 xy分量二階差頻磁化率的計算
        2.4.2 z分量二階差頻磁化率的計算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 Bismuth iron garnet/Ag結(jié)構磁光子晶體磁光效應理論研究
    3.1 一維Bismuth iron garnet/Ag結(jié)構磁光子晶體Faraday效應理論研究
        3.1.1 理論模型
        3.1.2 數(shù)值模擬及結(jié)果討論
    3.2 二維Bismuth iron garnet/Ag結(jié)構磁光子晶體Kerr效應理論研究
        3.2.1 理論模型
        3.2.2 數(shù)值模擬及結(jié)果討論
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Voigt位型下反鐵磁/電介質(zhì)體系和頻效應生成
    4.1 Voigt位型下反鐵磁體系單層膜結(jié)構和頻效應
        4.1.1 理論模型與推導
        4.1.2 數(shù)值模擬與結(jié)果討論
    4.2 Voigt位型下電介質(zhì)/反鐵磁體系和頻效應生成
        4.2.1 和頻生成
        4.2.2 數(shù)值模擬與結(jié)果討論
    4.3 本章小結(jié)
第5章 Voigt位型下電介質(zhì)/反鐵磁/Ag結(jié)構差頻效應生成
    5.1 差頻生成
    5.2 數(shù)值模擬與結(jié)果討論
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Giant enhancement of Kerr rotation in two-dimensional Bismuth iron garnet/Ag photonic crystals[J]. 梁紅,劉歡,張強,付淑芳,周勝,王選章.  Chinese Physics B. 2015(06)
[2]High sum-frequency generation in dielectric/antiferromagnet/Ag sandwich structures[J]. 付淑芳,梁紅,周勝,王選章.  Chinese Physics B. 2014(05)
[3]基于非線性光學差頻及參量效應的太赫茲源[J]. 王兵兵,黃敬國,陸金星,黃志明,沈?qū)W民.  激光與光電子學進展. 2011(05)
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[5]基于GaSe和ZnGeP2晶體差頻產(chǎn)生可調(diào)諧太赫茲輻射的理論研究[J]. 劉歡,徐德剛,姚建銓.  物理學報. 2008(09)
[6]基于差頻產(chǎn)生太赫茲的中遠紅外非線性光學晶體[J]. 段延敏,朱海永,張戈,邱怡申,黃呈輝,魏勇,黃凌雄.  激光與紅外. 2007(12)
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博士論文
[1]反鐵磁光子晶體的磁/聲極化子及光學性質(zhì)研究[D]. 塔金星.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]反鐵磁光子晶體電磁性質(zhì)的理論研究[D]. 宋玉玲.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[3]反鐵磁體系三階非線性效應理論研究[D]. 白晶.哈爾濱理工大學 2011
[4]反鐵磁/電介質(zhì)體系磁光學非線性研究[D]. 周勝.哈爾濱理工大學 2010
[5]磁性多層膜的線性和非線性靜磁波與磁極化子[D]. 王選章.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2003



本文編號：3370355