Введение к работе
Актуальность темы: Магнитооптические методы успешно применяются в физике магнитных явлений для исследования энергетического спектра магнитоактивных ионов в ферромагнитных диэлектриках, антиферромагнетиках, а также для изучения электронной структуры ферромагнитных металлов и сплавов.
Существенные преимущества магнитооптических методов -перед оптическими заключается в их высокой чувствительности к величине и ориентации намагниченности в кристалле. Они незаменимы при исследовании сложных полос энергетического спектра магнетиков, состоящих из отдельных перекрывающихся компонент, которые оптическими методами разрешить не удается даже при низких температурах. Кроме того, она чувствительны к знаку спина, что дает возможность выяснить к какой спкиозой подзоне относится данный переход. Перечисленные достоинства магнитооптических методов способствуют решению многих фундаментальных задач физики иагнитоупорядочных' систеи.
Обычно при этом, используются линейные по намагниченности 1 эффекты Керра и Фарадея, полярный и меридиональный интенсив-ностные эффекты, а такие квадратичные по Г) магнитооптические эффекты, обусловленные магнитным линейным двулучепреломлением света (ШЗДП). ШЩП является более чувствительным к микроскопическим свойствам магнитоупорядочежшх систем, что позволяет получать дополнительную инфсрмаши сб энергетической структуре магнитных ионов, проясняя характер и рать различных механизмов, ответственных за взаимодействие света с кристаллами. Изначально исследования МЛДЇЇ проводились на проходящем через об-
разец свете, что заведомо накладывало ограничение на толщину изучаемых материалов и допустимый спектральный диапазон. Позже был открыт новый ориентационный магнитооптический эффект (ОМЭ) на отраженном свете, обусловленный ШЩП. ОМЭ возникает при'повороте вектора намагниченности в кристалле. Было доказано, что ОМЭ есть не что иное,кахизменение интенсивности отраженного от перемагничиваемого магнетика света, обусловленное квадратичными по намагниченности компонентами тензора диэлектрической проницаемости.
Обнаруженная большая величина ОЮ в монокристаллах железа и никеля, сравнимая по порядку с линейными по намагниченности эффектами, позволила эффективно использовать.его при проведении магнитооптических исследований этих магнетиков. Установленная необычная угловая зависимость ОЮ дала возможность применять его при решении задач прикладного характера.
Учитывая вышеизложенное, можно утверждать, что подробное экспериментальное исследование ориентационного магнитооптического эффекта (ОМЭ) для различных с точки зрения магнитного упорядочения материалов является актуальным и имеет научную и
практическую значимость.
о Исследование ОМЭ чрезвычайно нёбходимо и для популярных в
последнее время расчетов физических свойств веществ из "первых принципов", т.е. из строгих уравнений квантовой и статистической механики, решаемых численно с малым числом приближений.
Целью диссертационной работы являются: - проведение комплексных исследований и установление особенностей поведения дисперсионных, угловых и ориентационных зависимостей квадратичного по намагниченности эффекта отражения (ОЮ) в различных
с точки зрения магнитного упорядочения материалах,'
- расчет на основе измерений ОМЭ квадратичных по намагниченности добавок в тензор диэлектрической проницаемости изучаемых материалов.
Научная новизна работы:
-
Проведение измерений дисперсионных, угловых и ориента-ционных зависимостей квадратичного по намагниченности ориента-циснного магнитооптического эффекта (ОМЭ) в монокристаллических пленках .железа и никеля, аморфных ї.'?гнитомягких сплавах на основе кобальта, гематите и висмут-содержащих феррит-гранатовых пленках с легкой осью намагничивания, лежащей в плоскости образца.
-
Установление особенностей поведения дисперсионных и ориемтаЦйо;;;ц:х говисимостей в изучаемых материалах.
-
Расчет квадратичных по намагниченности компонент тензора диэлектрической проницаемости для монокристаллических пленок железа и никеля, гематита и феррит-гранатовых пленок в обдйс-гн акергий кгактсз пздзкззга света 1.6-4.5 эВ.
-
Обнаружение в области прозрачности феррит-гранатовых пленок магнитооптической интерференции, обусловленной МДЦП.
Практическая ценность:
Результаты, полученные в работе, ргсаиряпт представления о природе магнитного двулучепреломления в различных> с точки зрения магнитного упорядочения) материалах. Большая величина изучаемого эффекта (СЮ) предопределяет использование его в магнитооптических устройствах, принципы действия которых основаны на отражении света. Существование магнитооптической интерференции, обусловленной МДДП, позволяет разработать новые магни-
тооптические методики изучения магнитных кристаллов.
Апробация работы: Материалы диссертационной работы докладывались на:
XII Всесоюзной школе "Новые материалы микроэлектроники", Новгород - SO.
На Всесоюзной конференции по физике магнитных явлении, Ташкент - 01.
Кроме того, материалы диссертации докладывались на международных конференциях: INTERMAG-93 (Stockholm) и МШ-93 (Mine-apolis, Minnesota).
Публикации: Основные результаты диссертации опубликованы в печатных работах Cl-43.
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Объем диссертации составляет 137 страниц машинописного текста1 Еключага-щих S7 рисунков и одну таблицу. Библиография содержит 155 наименований.