Введение к работе
Актуальность теми
Магнитооптический метод исследования в последние годы завоевывает все больную популярность, как способ изучения электронной структуры твердых тел. Большая чувствительность и высокая разрешающая способность метода позволяет выяснить энергетический спектр кристалла в области фундаментального поглощения, где другие методы неприменимы.
Особый интерес представляет изучение оптически изотропных кристаллов, где отсутствует собственная анизотропия (эффекты двойного лучепреломления) и магнитооптические эффекты могут наблюдаться в чистом виде. Такими материалами являются ферриты-гранаты, достаточно хорошо изученные с точки зрения их магнитнкх, структурных и оптических свойств. Они могут считаться модельными объектами физики магнетизма.
Появившаяся в последние годы почти совершенная технология роста монокристаллов ферритов-гранатов, в том числе феррит-гранатовых пленок и широкое использование их в практических приложениях, например, в качестве дефлекторов, управляемых транспорантов, оперативних запоминающих устройств и т.д., способствовали развитию исследований магнитооптических свойств указанных материалов.
Экспериментальные работы, посвященные этому вопросу, выполнялись, в основной, на образцах с легкой осью намагничивания, перпендикулярной его поверхности. Магнитооптические свойства феррит-гранатовых пленох с ориентацией легкой оси в плоскости образца изучены недостаточно. Вшсте с тем указанные пленки весьма перспективны в качестве невзаимнтас элементов лазерных гироскопов, а также 9лементоз интегральной оптики и оптической связи.
Ї-Ї2/У
і
Наряду с линейньми по намагниченности магнитооптическими эффектами большое внимание привлекает к себе и квадратичные эффекты, обусловленные магнитным линейным двулучепреломлением (МЛДП). МЛДП очень чувствительно к микроскопическим свойствам магнитных кристаллов. В связи с этим оно обеспечивает эффективный способ изучения фазовых переходов и критических явлений в твердом теле, позволяет получать детальную информации о структуре энергетических уровней в магнитных кристаллах и их взаимодействии со светом, дает возможность выяснить связь материальных тензоров, характеризующих кристалл, с электронной структурой и энергетическим спектром магнитных ионов. Кроме того, величина МЛДП в ферритах-гранатах оказалась сопоставимой с линейными магнитооптическими эффектами, что позволило использовать этот вффект в практических приложениях.
Ранее исследования МЛДП в ферритах-гранатах проводились на проходящем через образец свете, что накладывало ограничения на допустимый спектральный диапазон. Поатому представляет интерес исследовать МЛДП на отраженном свете.
Целью работы было проведение комплексных исследований дисперсионных, угловых и ориентационных зависимостей линейных и квадратичных по намагниченности магнитооптических эффектов отражения в перспективных для практических приложений висмутсодержащих фер-риг-гранатовых пленках с легкой осью намагничивания в плоскости образца и пластинках, вырезанных из монокристалла иттриевого феррита-граната параллельно кристаллографическим плоскостям (001) и (110). Научная новизна и практическая ценность работы
I. Проведены исследования спектров ЭЭК (экваториального эффекта Керра) и МИЭ (меридионального интенсивностного эффекта) в
»
висмутсодержащих феррит-гранатовых пленках с легкой осью намагничивания в плоскости образца в области энергий квантов светового излучения 1.5-3.5 эВ. Обнаружено увеличение эффектов с ростом кон-. цвнтрации висмута и незначительное уменьшение их при наличии галлия и скандия в исследованных образцах.
-
Исследованы дисперсионные, угловые и ориентационные зависимости квадратичного магнитооптического эффекта отражения - рри-ентационного магнитооптического эффекта (ОМЭ) для иттриевого феррита-граната и висмутсодержащих феррит-гранатовых пленок.
-
Доказано, что феноменологический закон анизотропии Акулова выполняется и для ОМЭ в изучаемых ферритах-гранатах.
-
Впервые для иттриевого феррита-граната в области энергий квантов светового излучения 2-3.85 эВ определены спектральные зависимости квадратичных по намагниченности компонент тензора диэлектрической проницаемости.
-
В области прозрачности изучаемых пленок зарегистрированы линейные и квадратичные по намагниченности эффекты, обусловленные магнитооптической интерференцией. Получены формулы, описывающие эта эффекты.
Экспериментальные результаты диссертационной работы (анизотропия спектров ОМЭ, дисперсионные зависимости ЭЭК и МИЭ, а также квадратичных по намагниченности компонент тензора диэлектрической проницаемости в ферритах-гранатах) углубляют представления о природе магнитного линейного двупрелоылвния и могут быть использованы при построении микроскопической теории квадратичных магнитооптических эффектов в ферродиэлектриках.
Большие магнитооптические эффекты в висмутсодержащих феррит-гранатовых пленках с легкой осью намагничивания в плоскости образца могут найти практическое применение в магнитооптических уст-
ройствах, основанных на эффектах отражения.
Результаты работы докладывались на X и XI Всесоюзной школе-семинаре "Новые магнитике материалы микроэлектроники" (г.Рига, 1986г., г.Ташкент, 1988г.), на ХУШ Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (г.Калинин, 1988г.). Публикации
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ. Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии. Общий объем составляет #7 страниц машинописного текста, в том числе 30 рисунков и I таблица. Библиография содержит /A3 наименований.